JPH10133755A - インバータの制御方法およびインバータ装置 - Google Patents
インバータの制御方法およびインバータ装置Info
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- JPH10133755A JPH10133755A JP8290614A JP29061496A JPH10133755A JP H10133755 A JPH10133755 A JP H10133755A JP 8290614 A JP8290614 A JP 8290614A JP 29061496 A JP29061496 A JP 29061496A JP H10133755 A JPH10133755 A JP H10133755A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】太陽電池等の直流電源から最大電力をより効果
よく取り出す。 【解決手段】単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変
化を監視して、その変化具合から太陽電池動作点が太陽
電池特性曲線上のどの位置にあるのかを判断すること
で、日射強度が急変した場合であっても、そのときの太
陽電池動作点の位置を高精度に判断する。
よく取り出す。 【解決手段】単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変
化を監視して、その変化具合から太陽電池動作点が太陽
電池特性曲線上のどの位置にあるのかを判断すること
で、日射強度が急変した場合であっても、そのときの太
陽電池動作点の位置を高精度に判断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池等の独立
した直流電源が発生する直流電力を交流電力に変換し
て、家庭用、事務用の一般交流負荷、あるいは既存の商
用電力系統に電力を供給するインバータの制御方法、お
よびこの制御方法を適用したインバータ装置にかかり、
詳しくは、その最大電力点追従制御に関する。
した直流電源が発生する直流電力を交流電力に変換し
て、家庭用、事務用の一般交流負荷、あるいは既存の商
用電力系統に電力を供給するインバータの制御方法、お
よびこの制御方法を適用したインバータ装置にかかり、
詳しくは、その最大電力点追従制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流電源である太陽電池の出力特性は日
射量や、太陽電池の素子温度等の条件の変動により変化
し、太陽電池の出力特性曲線上には太陽電池の最大電力
を取り出せる最大電力点が存在することが知られてい
る。そこで、従来から、インバータ装置においては、太
陽電池の出力特性曲線上の太陽電池動作点をこの最大電
力点に一致させるように制御することにより、太陽電池
から最大電力を取り出すことが行われている。
射量や、太陽電池の素子温度等の条件の変動により変化
し、太陽電池の出力特性曲線上には太陽電池の最大電力
を取り出せる最大電力点が存在することが知られてい
る。そこで、従来から、インバータ装置においては、太
陽電池の出力特性曲線上の太陽電池動作点をこの最大電
力点に一致させるように制御することにより、太陽電池
から最大電力を取り出すことが行われている。
【０００３】このような最大電力点追従制御としては、
従来から、刻々と変化する太陽電池の出力特性曲線を求
めて、最大電力点を決定する方法があるが、出力特性曲
線が非線形であるため、出力特性曲線を計算により求め
るのは容易なことではないうえ、出力特性曲線は刻々と
変化するため、この方法を採用したインバータ装置の構
成は複雑になる。
従来から、刻々と変化する太陽電池の出力特性曲線を求
めて、最大電力点を決定する方法があるが、出力特性曲
線が非線形であるため、出力特性曲線を計算により求め
るのは容易なことではないうえ、出力特性曲線は刻々と
変化するため、この方法を採用したインバータ装置の構
成は複雑になる。
【０００４】そこで、このような不都合を解消した従来
のインバータの制御方法として、太陽電池の直流電圧と
直流電流とから太陽電池の出力電力を検出して太陽電池
動作点を最大電力点に追従させる制御方法がある。具体
的には、得られた太陽電池の出力電力値が最大となるよ
うに出力特性曲線に沿って太陽電池動作点を変動させ
て、最大電力点を見つけ出している。この制御方法が適
用された従来のインバータ装置５０を図１７を参照して
説明する。
のインバータの制御方法として、太陽電池の直流電圧と
直流電流とから太陽電池の出力電力を検出して太陽電池
動作点を最大電力点に追従させる制御方法がある。具体
的には、得られた太陽電池の出力電力値が最大となるよ
うに出力特性曲線に沿って太陽電池動作点を変動させ
て、最大電力点を見つけ出している。この制御方法が適
用された従来のインバータ装置５０を図１７を参照して
説明する。
【０００５】インバータ装置５０は、太陽電池５１から
出力された直流電力を商用電力系統５３と同―の位相及
び周波数５０／６０Ｈｚをもつ交流電力に変換して商用
電力系統５３に供給するようになっている。
出力された直流電力を商用電力系統５３と同―の位相及
び周波数５０／６０Ｈｚをもつ交流電力に変換して商用
電力系統５３に供給するようになっている。
【０００６】太陽電池５１からインバータ装置５０に入
力された直流電力は高周彼インバータブリッジ５４にお
いて高周波交流（数十〜数百ＫＨｚ）に変換され、高周
波トランス５５の一次側に供給される。高周波トランス
５５は太陽電池５１側（一次側）と商用電力系統５３側
（二次側）とを絶縁する役割をもっており、この高周波
トランス５５によって絶縁された高周波交流は高周波ト
ランス５５の二次側に設けられたダイオードブリッジ５
６により整流される。ダイオードブリッジ５６で整流さ
れた整流成分は、ＤＣリアクトルとこれに並列に接続さ
れたコンデンサとで構成されるフィルタ回路５７により
高周波成分の除去、および平滑が行われる。そして、フ
ィルタ回路５７により全波整流波形状にされた直流を、
低周波インバータブリッジ５８において、低周波（５０
／６０〜数百Ｈｚ）で折返し制御することで、低周波の
正弦波交流が得られる。
力された直流電力は高周彼インバータブリッジ５４にお
いて高周波交流（数十〜数百ＫＨｚ）に変換され、高周
波トランス５５の一次側に供給される。高周波トランス
５５は太陽電池５１側（一次側）と商用電力系統５３側
（二次側）とを絶縁する役割をもっており、この高周波
トランス５５によって絶縁された高周波交流は高周波ト
ランス５５の二次側に設けられたダイオードブリッジ５
６により整流される。ダイオードブリッジ５６で整流さ
れた整流成分は、ＤＣリアクトルとこれに並列に接続さ
れたコンデンサとで構成されるフィルタ回路５７により
高周波成分の除去、および平滑が行われる。そして、フ
ィルタ回路５７により全波整流波形状にされた直流を、
低周波インバータブリッジ５８において、低周波（５０
／６０〜数百Ｈｚ）で折返し制御することで、低周波の
正弦波交流が得られる。
【０００７】また、高周波インバータブリッジ５４の前
段には、インバータ装置５０への入力電力の変動を抑え
る直流コンデンサ５９と直流入力電流検出器６０とが設
けられている。低周波インバータブリッジ５８の後段に
は、インバータ出力電流検出器６１、商用電力系統５３
側との連系、及び切り離しを行う連系リレー６２、およ
び高調波成分を吸収するＡＣフィルタ６３が設けられて
いる。
段には、インバータ装置５０への入力電力の変動を抑え
る直流コンデンサ５９と直流入力電流検出器６０とが設
けられている。低周波インバータブリッジ５８の後段に
は、インバータ出力電流検出器６１、商用電力系統５３
側との連系、及び切り離しを行う連系リレー６２、およ
び高調波成分を吸収するＡＣフィルタ６３が設けられて
いる。
【０００８】高周波インバータブリッジ５４および低周
波インバータブリッジ５８のスイッチング制御は制御回
路６４により次のようにして行われる。まず、低周波イ
ンバータブリッジ５８のスイッチング制御を説明する。
すなわち、ＡＣフィルタ６３の後段から検出された商用
電力系統電圧信号Ｖoutに基づき、制御回路６４内の折
返し制御部６５で全波整流波形状の直流を低周波（５０
／６０〜数百Ｈｚ）で折返し制御を行うことで、ゲート
ドライブ信号生成部６６で低周波インバータブリッジ５
８の４つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をオン／オフ制
御する。
波インバータブリッジ５８のスイッチング制御は制御回
路６４により次のようにして行われる。まず、低周波イ
ンバータブリッジ５８のスイッチング制御を説明する。
すなわち、ＡＣフィルタ６３の後段から検出された商用
電力系統電圧信号Ｖoutに基づき、制御回路６４内の折
返し制御部６５で全波整流波形状の直流を低周波（５０
／６０〜数百Ｈｚ）で折返し制御を行うことで、ゲート
ドライブ信号生成部６６で低周波インバータブリッジ５
８の４つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をオン／オフ制
御する。
【０００９】高周波インバータブリッジ５４のスイッチ
ング制御は次のようにして行われる。すなわち、制御回
路６４内の制御量演算部６８で電流指令信号（インバー
タ出力電流の標準波形信号）Ｉrefを作成する。そし
て、ＰＷＭ変調制御部６７において、インバータ出力電
流検出器６１で検出されたインバータ出力電流信号Ｉ
outと電流指令信号Ｉrefとの間の誤差を算出する。さら
に、その誤差を増幅して得られる誤差増幅信号とキャリ
ア信号とからＰＷＭ変調制御を行ってパルス列信号ＰＬ
を生成する。さらに、生成したパルス列信号ＰＬをゲー
トドライブ信号生成部６９に出力し、このパルス列信号
ＰＬを基にして高周波インバータブリッジ５５の４つの
スイッテング素子Ｑｌ〜Ｑ４をオン／オフ制御する。
ング制御は次のようにして行われる。すなわち、制御回
路６４内の制御量演算部６８で電流指令信号（インバー
タ出力電流の標準波形信号）Ｉrefを作成する。そし
て、ＰＷＭ変調制御部６７において、インバータ出力電
流検出器６１で検出されたインバータ出力電流信号Ｉ
outと電流指令信号Ｉrefとの間の誤差を算出する。さら
に、その誤差を増幅して得られる誤差増幅信号とキャリ
ア信号とからＰＷＭ変調制御を行ってパルス列信号ＰＬ
を生成する。さらに、生成したパルス列信号ＰＬをゲー
トドライブ信号生成部６９に出力し、このパルス列信号
ＰＬを基にして高周波インバータブリッジ５５の４つの
スイッテング素子Ｑｌ〜Ｑ４をオン／オフ制御する。
【００１０】このようなインバータ装置５０においてイ
ンバータ出力を変化させるインバータの制御量は、ＰＷ
Ｍ変調制御で用いられる電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒと
なる。
ンバータ出力を変化させるインバータの制御量は、ＰＷ
Ｍ変調制御で用いられる電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒと
なる。
【００１１】ところで、太陽電池５１から最大電力を取
り出す太陽電池動作点の電圧は、日射強度や太陽電池５
１の素子温度により刻々と変化するという特性がある。
そのため、太陽電池電流−電圧特性曲線は図１８で示す
ようになる。図１８は日射強度Ｅｌ１、Ｅ１２、及び素
子温度ｔ℃における特性曲線を示している。また、電流
指令信号Ｉrefの振幅Ｒであるインバータの制御量、す
なわち、負荷の特性曲線Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７は図１８にお
いて各制御量を示す線分の傾きとして示されている。
り出す太陽電池動作点の電圧は、日射強度や太陽電池５
１の素子温度により刻々と変化するという特性がある。
そのため、太陽電池電流−電圧特性曲線は図１８で示す
ようになる。図１８は日射強度Ｅｌ１、Ｅ１２、及び素
子温度ｔ℃における特性曲線を示している。また、電流
指令信号Ｉrefの振幅Ｒであるインバータの制御量、す
なわち、負荷の特性曲線Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７は図１８にお
いて各制御量を示す線分の傾きとして示されている。
【００１２】日射強度がＥ１１の場合の特性曲線をＩＶ
（Ｅ１１）とすると、負荷の特性曲線（制御量）Ｌ５，
Ｌ６，Ｌ７を変化させることにより、特性曲線ＩＶ（Ｅ
１１）の太陽電池動作点を任意の点（Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3）
まで制御することができる。すなわち、日射強度がＥ１
１、負荷の特性曲線（制御量）がＬ５の場合の太陽電池
動作点をＰ1とすると、日射強度がＥ１２に変化した場
合、負荷の特性曲線（制御量）Ｌ５が―定であれば、太
陽電池動作点は負荷の特性曲線Ｌ５上の点Ｐ1から点
Ｐ1’に移動することになる。同様に、太陽電池動作点
Ｐ2，Ｐ3はＰ2’，Ｐ3’へと移動する。
（Ｅ１１）とすると、負荷の特性曲線（制御量）Ｌ５，
Ｌ６，Ｌ７を変化させることにより、特性曲線ＩＶ（Ｅ
１１）の太陽電池動作点を任意の点（Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3）
まで制御することができる。すなわち、日射強度がＥ１
１、負荷の特性曲線（制御量）がＬ５の場合の太陽電池
動作点をＰ1とすると、日射強度がＥ１２に変化した場
合、負荷の特性曲線（制御量）Ｌ５が―定であれば、太
陽電池動作点は負荷の特性曲線Ｌ５上の点Ｐ1から点
Ｐ1’に移動することになる。同様に、太陽電池動作点
Ｐ2，Ｐ3はＰ2’，Ｐ3’へと移動する。
【００１３】このような特性を有する太陽電池５１から
最大電力を取り出す制御については次のようになる。す
なわち、直流コンデンサ５９の両端から検出された直流
入力電圧Ｖinから求めた動作点電圧ＶMと直流入力電流
検出器６０で検出された直流入力電流Ｉinとが制御回路
６４内の電力演算部７０に入力される。電力演算部７０
は入力された動作点電圧ＶMと直流入力電流Ｉinとで直
流入力電力Ｗinを算出して、電力比較部７１に出力す
る。電力比較部７１は入力された直流入力電力Ｗinを一
時記憶する。
最大電力を取り出す制御については次のようになる。す
なわち、直流コンデンサ５９の両端から検出された直流
入力電圧Ｖinから求めた動作点電圧ＶMと直流入力電流
検出器６０で検出された直流入力電流Ｉinとが制御回路
６４内の電力演算部７０に入力される。電力演算部７０
は入力された動作点電圧ＶMと直流入力電流Ｉinとで直
流入力電力Ｗinを算出して、電力比較部７１に出力す
る。電力比較部７１は入力された直流入力電力Ｗinを一
時記憶する。
【００１４】そして、電力比較部７１において、前回算
出されて一時記憶された直流入力電力Ｗin’と今回算出
されて新たに入力された直流入力電力Ｗinとを比較す
る。そして、ここで得られた電力の増減と、制御量演算
部６８において一時記憶していた前回までの制御量の増
減符号（制御量を増加させた場合、すなわち、負荷特性
曲線の傾きを大きくした場合は正符号、反対に制御量を
減少させた場合は負符号）とから、インバータの制御量
（ＰＷＭ変調制御で用いられる電流指令信号Ｉrefの振
幅Ｒ）を新たに決定する。
出されて一時記憶された直流入力電力Ｗin’と今回算出
されて新たに入力された直流入力電力Ｗinとを比較す
る。そして、ここで得られた電力の増減と、制御量演算
部６８において一時記憶していた前回までの制御量の増
減符号（制御量を増加させた場合、すなわち、負荷特性
曲線の傾きを大きくした場合は正符号、反対に制御量を
減少させた場合は負符号）とから、インバータの制御量
（ＰＷＭ変調制御で用いられる電流指令信号Ｉrefの振
幅Ｒ）を新たに決定する。
【００１５】新たに決定された制御量に基づいて、高周
波インバータブリッジ５８のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ
４をオン／オフ制御することで、太陽電池特性曲線上の
太陽電池動作点Ｐを変動させ、これによって太陽電池５
１の出力が最大電力点を追従させるように制御する。
波インバータブリッジ５８のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ
４をオン／オフ制御することで、太陽電池特性曲線上の
太陽電池動作点Ｐを変動させ、これによって太陽電池５
１の出力が最大電力点を追従させるように制御する。
【００１６】制御量と太陽電池特性曲線上の太陽電池動
作点との関係について、図１９を基にして説明する。図
１９は日射強度Ｅ１１，Ｅ１２における太陽電池電力−
電圧特性曲線を示している。
作点との関係について、図１９を基にして説明する。図
１９は日射強度Ｅ１１，Ｅ１２における太陽電池電力−
電圧特性曲線を示している。
【００１７】図１９の太陽電池電力−電圧特性曲線上の
太陽電池動作点νにおいて、制御量ＫνでのＰＷＭ変調
制御により、高周波インバータブリッジ５４のスイッチ
ング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オフ制御しているとする。
この状態でさらに、点νから最大電力点を追従するよう
に、制御量を１段階大きくしたＫπの状態で、高周波イ
ンバータブリッジ５４のスイッチング素子をオン／オフ
制御すると、太陽電池動作点は点πに移動し、太陽電池
５１から取り出させる直流入力電力Ｗinは増加する。
太陽電池動作点νにおいて、制御量ＫνでのＰＷＭ変調
制御により、高周波インバータブリッジ５４のスイッチ
ング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オフ制御しているとする。
この状態でさらに、点νから最大電力点を追従するよう
に、制御量を１段階大きくしたＫπの状態で、高周波イ
ンバータブリッジ５４のスイッチング素子をオン／オフ
制御すると、太陽電池動作点は点πに移動し、太陽電池
５１から取り出させる直流入力電力Ｗinは増加する。
【００１８】ここで、 ・前回の電力値Ｗin’（Ｗν）より今回の電力値Ｗ
in（Ｗπ）が増加している、 ・前回太陽電池動作点（ν）から今回太陽電池動作点
（π）へ移動した際の制御量の増減符号が正（＋ｌ段
階）である、このような条件を満たせば、制御量を新た
にｌ段階大きくする。
in（Ｗπ）が増加している、 ・前回太陽電池動作点（ν）から今回太陽電池動作点
（π）へ移動した際の制御量の増減符号が正（＋ｌ段
階）である、このような条件を満たせば、制御量を新た
にｌ段階大きくする。
【００１９】そして、新たに設定した制御量ＫρでＰＷ
Ｍ変調制御を行い、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン
／オフ制御すると、太陽電池動作点は点ρに移動する。
Ｍ変調制御を行い、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン
／オフ制御すると、太陽電池動作点は点ρに移動する。
【００２０】点ρでは、前回の点πと同様、電力値が増
加し、制御量の増減符号が正であるため、さらに制御量
をｌ段階大きくしてＫσにする。そして、新たに設定さ
れた制御量ＫσでＰＷＭ変調制御を行い、スイッテング
素子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オフ制御すると、太陽電池動作
点は点σに移動する。
加し、制御量の増減符号が正であるため、さらに制御量
をｌ段階大きくしてＫσにする。そして、新たに設定さ
れた制御量ＫσでＰＷＭ変調制御を行い、スイッテング
素子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オフ制御すると、太陽電池動作
点は点σに移動する。
【００２１】ここで、 ・前回の電力値Ｗin’（Ｗρ）より今回の電力値Ｗ
in（Ｗσ）が減少している、 ・前回太陽電池動作点（ρ）から今回太陽電池動作点
（σ）へ移動した際の制御量の増減符号が正（＋ｌ段
階）である、このような条件を満たせば、制御量を１段
階小さくしてＫρにする。
in（Ｗσ）が減少している、 ・前回太陽電池動作点（ρ）から今回太陽電池動作点
（σ）へ移動した際の制御量の増減符号が正（＋ｌ段
階）である、このような条件を満たせば、制御量を１段
階小さくしてＫρにする。
【００２２】そして、新たに設定した制御量ＫρでＰＷ
Ｍ変調制御を行い、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン
／オフ制御する。
Ｍ変調制御を行い、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン
／オフ制御する。
【００２３】そして、制御量を１段階小さくしてＫρに
した結果、電力値Ｗinが減少する、すなわち、 ・前回の電力値Ｗin’より今回の電力値Ｗinが増加して
いる、 ・前回太陽電池動作点から今回太陽電池動作点へ移動し
た際の制御量の増減符号が負（−ｌ段階） である、こ
のような条件を満たせば、制御量をｌ段階大きくする。
した結果、電力値Ｗinが減少する、すなわち、 ・前回の電力値Ｗin’より今回の電力値Ｗinが増加して
いる、 ・前回太陽電池動作点から今回太陽電池動作点へ移動し
た際の制御量の増減符号が負（−ｌ段階） である、こ
のような条件を満たせば、制御量をｌ段階大きくする。
【００２４】以上の制御処理を繰り返して、太陽電池動
作点が最大電力点を追従するように制御する。
作点が最大電力点を追従するように制御する。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インバータの制御方法は、・直流入力電圧信号Ｖin、直
流入力電流信号Ｉinを検出する、・検出した信号Ｖin，
Ｉinを基にして直流入力電力値Ｗinを演算して電力の増
減を調べる、・調べた電力値の増減と制御量の増減符号
とによりインバータの制御量を決定する、といった各種
操作を順次行うことで、太陽電池出力特性曲線上の太陽
電池動作点を制御するため、制御操作に時間をかかるう
え、太陽電池動作点を制御した後、太陽電池５１の出力
電力が変化するのにも時間がかかるため、制御応答性が
悪かった。
インバータの制御方法は、・直流入力電圧信号Ｖin、直
流入力電流信号Ｉinを検出する、・検出した信号Ｖin，
Ｉinを基にして直流入力電力値Ｗinを演算して電力の増
減を調べる、・調べた電力値の増減と制御量の増減符号
とによりインバータの制御量を決定する、といった各種
操作を順次行うことで、太陽電池出力特性曲線上の太陽
電池動作点を制御するため、制御操作に時間をかかるう
え、太陽電池動作点を制御した後、太陽電池５１の出力
電力が変化するのにも時間がかかるため、制御応答性が
悪かった。
【００２６】また、太陽電池動作点が移動した際に日射
強度が急変した場合、電力の変化が太陽電池動作点の移
動により生じたのか、または日射強度の変化により生じ
たのか判断できず、太陽電池動作点が間違った方向に移
動してしまい、なかなか最大電力点に達しえずに太陽電
池５１の最大電力を効率的に取り出すことができなかっ
た。
強度が急変した場合、電力の変化が太陽電池動作点の移
動により生じたのか、または日射強度の変化により生じ
たのか判断できず、太陽電池動作点が間違った方向に移
動してしまい、なかなか最大電力点に達しえずに太陽電
池５１の最大電力を効率的に取り出すことができなかっ
た。
【００２７】さらには、制御の手法上、直流入力電圧Ｖ
inと直流入力電流Ｉinを検出する必要があり、これらを
検出する検出器および検出回路が必要であるうえ、太陽
電池５１の出力電力を演算してその増減を調べる回路も
必要であることから、制御を行う回路を安価に構成する
ことができなかった。
inと直流入力電流Ｉinを検出する必要があり、これらを
検出する検出器および検出回路が必要であるうえ、太陽
電池５１の出力電力を演算してその増減を調べる回路も
必要であることから、制御を行う回路を安価に構成する
ことができなかった。
【００２８】本発明は、このような課題を解決するため
に創案されたものであって、制御応答性が高く、最大出
力電力を効率良く引き出せるうえ、部品コストも低く抑
えることのできるインバータ制御方法、およびインバー
タ装置を提供することを目的とする。
に創案されたものであって、制御応答性が高く、最大出
力電力を効率良く引き出せるうえ、部品コストも低く抑
えることのできるインバータ制御方法、およびインバー
タ装置を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、太陽電池等の直流電源から発生する電力を交
流に変換し、負荷あるいは既存の商用電力系統に供給す
るインバータの制御方法において、単位時間あたりの太
陽電池動作点の電圧変化を監視することにより、太陽電
池動作点を太陽電池出力持性曲線上の最大電力点に追従
させることを特徴としており、これにより次のような作
用を有する。すなわち、単位時間あたりの太陽電池動作
点の電圧変化を監視して、その変化具合から太陽電池動
作点が太陽電池特性曲線上のどの位置にあるのかを判断
できる。このようにして太陽電池動作点の位置を判断す
ると、日射強度が急変した場合であっても、そのときの
太陽電池動作点の位置を、単位時間あたりの太陽電池動
作点の電圧変化により瞬時に判断することができる。
の発明は、太陽電池等の直流電源から発生する電力を交
流に変換し、負荷あるいは既存の商用電力系統に供給す
るインバータの制御方法において、単位時間あたりの太
陽電池動作点の電圧変化を監視することにより、太陽電
池動作点を太陽電池出力持性曲線上の最大電力点に追従
させることを特徴としており、これにより次のような作
用を有する。すなわち、単位時間あたりの太陽電池動作
点の電圧変化を監視して、その変化具合から太陽電池動
作点が太陽電池特性曲線上のどの位置にあるのかを判断
できる。このようにして太陽電池動作点の位置を判断す
ると、日射強度が急変した場合であっても、そのときの
太陽電池動作点の位置を、単位時間あたりの太陽電池動
作点の電圧変化により瞬時に判断することができる。
【００３０】なお、日射強度が安定している場合、単位
時間あたりの太陽電池動作点の電圧はほとんど変化しな
い。このような場合には、インバータ出力の増加ないし
減少制御を行いながら、単位時間あたりの太陽電池動作
点の電圧変化を監視すれば、日射強度が安定している場
合であっても太陽電池動作点を確実に検知することがで
きる。
時間あたりの太陽電池動作点の電圧はほとんど変化しな
い。このような場合には、インバータ出力の増加ないし
減少制御を行いながら、単位時間あたりの太陽電池動作
点の電圧変化を監視すれば、日射強度が安定している場
合であっても太陽電池動作点を確実に検知することがで
きる。
【００３１】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に係るインバータの制御方法において、単位時間あた
りの太陽電池動作点の電圧変化の上限値を設定し、この
上限値と前記電圧変化とを比較することで、太陽電池特
性曲線上における太陽電池動作点の位置を判断している
ことを特徴としており、これにより次のような作用を有
する。すなわち、設定した上限値と電圧変化とを比較す
ることにより、太陽電池動作点の位置を精度よく判断す
ることができるようになる。
１に係るインバータの制御方法において、単位時間あた
りの太陽電池動作点の電圧変化の上限値を設定し、この
上限値と前記電圧変化とを比較することで、太陽電池特
性曲線上における太陽電池動作点の位置を判断している
ことを特徴としており、これにより次のような作用を有
する。すなわち、設定した上限値と電圧変化とを比較す
ることにより、太陽電池動作点の位置を精度よく判断す
ることができるようになる。
【００３２】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
２に係るインバータの制御方法において、インバータ出
力の増加操作を行いながら、単位時間あたりの太陽電池
動作点の電圧変化を監視し、太陽電池動作点電圧が下降
し、かつ、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化
が前記上限値を越えない場合は太陽電池動作点が最大電
力点より開放電圧側にあると判断し、太陽電池動作点電
圧が下降し、かつ、前記電圧変化が前記上限値を越える
場合は太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側にあ
ると判断することに特徴を有しており、これにより次の
ような作用を有する。すなわち、太陽電池動作点の位置
をさらに精度よく判断することができるようになる。
２に係るインバータの制御方法において、インバータ出
力の増加操作を行いながら、単位時間あたりの太陽電池
動作点の電圧変化を監視し、太陽電池動作点電圧が下降
し、かつ、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化
が前記上限値を越えない場合は太陽電池動作点が最大電
力点より開放電圧側にあると判断し、太陽電池動作点電
圧が下降し、かつ、前記電圧変化が前記上限値を越える
場合は太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側にあ
ると判断することに特徴を有しており、これにより次の
ような作用を有する。すなわち、太陽電池動作点の位置
をさらに精度よく判断することができるようになる。
【００３３】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
３に係るインバータの制御方法において、太陽電池動作
点が最大電力点より開放電圧側にあると判断すると、イ
ンバータ出力増加操作を継続し、太陽電池動作点が最大
電力点より短絡電流側にある判断すると、インバータ出
力減少操作に切り替えることに特徴を有しており、これ
により次のような作用を有する。すなわち、太陽電池動
作点の位置に基づいて、太陽電池動作点を速やかに最大
電力点に追従させることができるようになる。
３に係るインバータの制御方法において、太陽電池動作
点が最大電力点より開放電圧側にあると判断すると、イ
ンバータ出力増加操作を継続し、太陽電池動作点が最大
電力点より短絡電流側にある判断すると、インバータ出
力減少操作に切り替えることに特徴を有しており、これ
により次のような作用を有する。すなわち、太陽電池動
作点の位置に基づいて、太陽電池動作点を速やかに最大
電力点に追従させることができるようになる。
【００３４】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
２ないし４のいずれかに係るインバータの制御方法にお
いて、標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との
間の誤差がなくなるようにインバータをスイッチング制
御し、かつ、インバータ出力の増減操作を、標準電流波
形信号の振幅の増減により行うことに特徴を有してお
り、これにより次のような作用を有する。すなわち、太
陽電池動作点の位置をさらに精度よく判断することがで
きるようになる。
２ないし４のいずれかに係るインバータの制御方法にお
いて、標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との
間の誤差がなくなるようにインバータをスイッチング制
御し、かつ、インバータ出力の増減操作を、標準電流波
形信号の振幅の増減により行うことに特徴を有してお
り、これにより次のような作用を有する。すなわち、太
陽電池動作点の位置をさらに精度よく判断することがで
きるようになる。
【００３５】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１ないし５のいずれかに係るインバータの制御方法にお
いて、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化の大
きさに応じて、インバータ出力の変化量を設定すること
を特徴としており、これにより次のような作用を有す
る。すなわち、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧
変化が大きければ、インバータ出力を徐々に変動させる
のではなく、大きく変動させる。これにより、太陽電池
動作点は速やかに最大電力点に追従するようになる。
１ないし５のいずれかに係るインバータの制御方法にお
いて、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化の大
きさに応じて、インバータ出力の変化量を設定すること
を特徴としており、これにより次のような作用を有す
る。すなわち、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧
変化が大きければ、インバータ出力を徐々に変動させる
のではなく、大きく変動させる。これにより、太陽電池
動作点は速やかに最大電力点に追従するようになる。
【００３６】本発明の請求項７に記載の発明は、太陽電
池等の直流電源から発生する電力を、標準電流波形信号
とインバータ出力電流波形との間の誤差がなくなるよう
にフィードバック制御を行って交流に変換し、負荷ある
いは既存の商用電力系統に供給するインバータの制御方
法において、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変
化、および標準電流波形信号とインバータ出力電流波形
との間の誤差を監視することにより、太陽電池動作点を
太陽電池出力持性曲線上の最大電力点に追従させること
に特徴を有しており、これにより次のような作用を有す
る。すなわち、日射強度が急変する場合には、単位時間
あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視することで太
陽電池動作点を速やかに最大電力点に追従させることが
できる。一方、日射強度が安定している場合には、標準
電流波形信号とインバータ出力電流波形との間の誤差を
監視することで、太陽電池動作点を速やかに最大電力点
に追従させることができる。
池等の直流電源から発生する電力を、標準電流波形信号
とインバータ出力電流波形との間の誤差がなくなるよう
にフィードバック制御を行って交流に変換し、負荷ある
いは既存の商用電力系統に供給するインバータの制御方
法において、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変
化、および標準電流波形信号とインバータ出力電流波形
との間の誤差を監視することにより、太陽電池動作点を
太陽電池出力持性曲線上の最大電力点に追従させること
に特徴を有しており、これにより次のような作用を有す
る。すなわち、日射強度が急変する場合には、単位時間
あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視することで太
陽電池動作点を速やかに最大電力点に追従させることが
できる。一方、日射強度が安定している場合には、標準
電流波形信号とインバータ出力電流波形との間の誤差を
監視することで、太陽電池動作点を速やかに最大電力点
に追従させることができる。
【００３７】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
７に係るインバータの制御方法において、インバータ出
力の増加ないし減少操作と、インバータ出力の無変化維
持操作とを交互に繰り返しながら、単位時間あたりの太
陽電池動作点の電圧変化、および標準電流波形信号とイ
ンバータ出力電流波形との間の誤差を監視することに特
徴を有しており、これにより、次のような作用を有す
る。すなわち、インバータ出力を増加ないし減少操作し
ている間に、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変
化を監視すると、その監視結果の精度は良好なものとな
る。一方、インバータ出力の無変化維持操作をしている
間に、標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との
間の誤差を監視すると、その監視結果の精度は良好なも
のとなる。
７に係るインバータの制御方法において、インバータ出
力の増加ないし減少操作と、インバータ出力の無変化維
持操作とを交互に繰り返しながら、単位時間あたりの太
陽電池動作点の電圧変化、および標準電流波形信号とイ
ンバータ出力電流波形との間の誤差を監視することに特
徴を有しており、これにより、次のような作用を有す
る。すなわち、インバータ出力を増加ないし減少操作し
ている間に、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変
化を監視すると、その監視結果の精度は良好なものとな
る。一方、インバータ出力の無変化維持操作をしている
間に、標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との
間の誤差を監視すると、その監視結果の精度は良好なも
のとなる。
【００３８】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
７に係るインバータの制御方法において、インバータ出
力の増加操作と、インバータ出力の無変化維持操作とを
交互に繰り返しながら、単位時間あたりの太陽電池動作
点の電圧変化、および標準電流波形信号とインバータ出
力電流波形との間の誤差を監視しており、太陽電池動作
点電圧が下降し、かつ、単位時間あたりの太陽電池動作
点の電圧変化が上限値を越えない場合、および前記誤差
が所定時間内になくなる場合は、太陽電池動作点が最大
電力点より開放電圧側にあると判断し、太陽電池動作点
電圧が下降し、かつ、前記電圧変化が上限値を越える場
合、および前記誤差が所定時間を経過してもなくならな
い場合は太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側に
あると判断することに特徴を有しており、これにより次
のような作用を有する。すなわち、インバータ出力を増
加操作している間に、単位時間あたりの太陽電池動作点
の電圧変化を監視すると、その監視結果の精度は良好な
ものとなる。一方、インバータ出力の無変化維持操作を
している間に、標準電流波形信号とインバータ出力電流
波形との間の誤差を監視すると、その監視結果の精度は
良好なものとなる。このような精度の高い監視結果に基
づいて、太陽電池動作点の位置を正確に判断するので、
太陽電池動作点の位置判断精度は高いものとなる。
７に係るインバータの制御方法において、インバータ出
力の増加操作と、インバータ出力の無変化維持操作とを
交互に繰り返しながら、単位時間あたりの太陽電池動作
点の電圧変化、および標準電流波形信号とインバータ出
力電流波形との間の誤差を監視しており、太陽電池動作
点電圧が下降し、かつ、単位時間あたりの太陽電池動作
点の電圧変化が上限値を越えない場合、および前記誤差
が所定時間内になくなる場合は、太陽電池動作点が最大
電力点より開放電圧側にあると判断し、太陽電池動作点
電圧が下降し、かつ、前記電圧変化が上限値を越える場
合、および前記誤差が所定時間を経過してもなくならな
い場合は太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側に
あると判断することに特徴を有しており、これにより次
のような作用を有する。すなわち、インバータ出力を増
加操作している間に、単位時間あたりの太陽電池動作点
の電圧変化を監視すると、その監視結果の精度は良好な
ものとなる。一方、インバータ出力の無変化維持操作を
している間に、標準電流波形信号とインバータ出力電流
波形との間の誤差を監視すると、その監視結果の精度は
良好なものとなる。このような精度の高い監視結果に基
づいて、太陽電池動作点の位置を正確に判断するので、
太陽電池動作点の位置判断精度は高いものとなる。
【００３９】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項９に係るインバータの制御方法において、太陽電池動
作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断すると、
インバータ出力増加操作およびインバータ出力の無変化
維持操作を継続し、太陽電池動作点が最大電力点より短
絡電流側にあると判断すると、インバータ出力減少操作
に切り替えることに特徴を有しており、これにより次の
ような作用を有する。すなわち、太陽電池動作点の位置
の判断に基づいて、太陽電池動作点を速やかに最大電力
点に追従させることができる。
項９に係るインバータの制御方法において、太陽電池動
作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断すると、
インバータ出力増加操作およびインバータ出力の無変化
維持操作を継続し、太陽電池動作点が最大電力点より短
絡電流側にあると判断すると、インバータ出力減少操作
に切り替えることに特徴を有しており、これにより次の
ような作用を有する。すなわち、太陽電池動作点の位置
の判断に基づいて、太陽電池動作点を速やかに最大電力
点に追従させることができる。
【００４０】本発明の請求項１１に記載の発明は、太陽
電池等の直流電源から発生する電力を、標準電流波形信
号とインバータ出力電流波形との間の誤差がなくなるよ
うにＰＷＭ変調制御を行って交流に変換し、負荷あるい
は既存の商用電力系統に供給するインバータの制御方法
において、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変
化、およびＰＷＭ変調制御に用いられるパルス列信号の
パルス幅の変動を監視することにより、太陽電池動作点
を太陽電池出力持性曲線上の最大電力点に追従させるこ
とに特徴を有しており、これにより次のような作用を有
する。すなわち、日射強度が急変する場合には、単位時
間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視することで
太陽電池動作点を速やかに最大電力点に追従させること
ができる。一方、日射強度が安定している場合には、Ｐ
ＷＭ変調制御に用いられるパルス列信号のパルス幅の変
動を監視することで、太陽電池動作点を速やかに最大電
力点に追従させることができる。
電池等の直流電源から発生する電力を、標準電流波形信
号とインバータ出力電流波形との間の誤差がなくなるよ
うにＰＷＭ変調制御を行って交流に変換し、負荷あるい
は既存の商用電力系統に供給するインバータの制御方法
において、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変
化、およびＰＷＭ変調制御に用いられるパルス列信号の
パルス幅の変動を監視することにより、太陽電池動作点
を太陽電池出力持性曲線上の最大電力点に追従させるこ
とに特徴を有しており、これにより次のような作用を有
する。すなわち、日射強度が急変する場合には、単位時
間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視することで
太陽電池動作点を速やかに最大電力点に追従させること
ができる。一方、日射強度が安定している場合には、Ｐ
ＷＭ変調制御に用いられるパルス列信号のパルス幅の変
動を監視することで、太陽電池動作点を速やかに最大電
力点に追従させることができる。
【００４１】本発明の請求項１２に記載の発明は、請求
項１１に係るインバータの制御方法において、インバー
タ出力の増加ないし減少操作と、インバータ出力の無変
化維持操作とを交互に繰り返しながら、単位時間あたり
の太陽電池動作点の電圧変化、およびＰＷＭ変調制御に
用いられるパルス列信号のパルス幅の変動を監視するこ
とに特徴を有しており、これにより次のような作用を有
する。すなわち、インバータ出力を増加ないし減少操作
している間に、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧
変化を監視すると、その監視結果の精度は良好なものと
なる。一方、インバータ出力の無変化維持操作をしてい
る間に、ＰＷＭ変調制御に用いられるパルス列信号のパ
ルス幅の変動を監視すると、その監視結果の精度は良好
なものとなる。
項１１に係るインバータの制御方法において、インバー
タ出力の増加ないし減少操作と、インバータ出力の無変
化維持操作とを交互に繰り返しながら、単位時間あたり
の太陽電池動作点の電圧変化、およびＰＷＭ変調制御に
用いられるパルス列信号のパルス幅の変動を監視するこ
とに特徴を有しており、これにより次のような作用を有
する。すなわち、インバータ出力を増加ないし減少操作
している間に、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧
変化を監視すると、その監視結果の精度は良好なものと
なる。一方、インバータ出力の無変化維持操作をしてい
る間に、ＰＷＭ変調制御に用いられるパルス列信号のパ
ルス幅の変動を監視すると、その監視結果の精度は良好
なものとなる。
【００４２】本発明の請求項１３に記載の発明は、請求
項１１に係るインバータの制御方法において、インバー
タ出力の増加操作と、インバータ出力の無変化維持操作
とを交互に繰り返しながら、単位時間あたりの太陽電池
動作点の電圧変化、およびＰＷＭ変調制御に用いられる
パルス列信号のパルス幅変動を監視しており、太陽電池
動作点電圧が下降し、かつ、単位時間あたりの太陽電池
動作点の電圧変化が上限値を越えない場合、および前記
パルス幅の変動が所定時間内になくなる場合は、太陽電
池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断し、
太陽電池動作点の電圧下降し、かつ、前記電圧変化が上
限値を越える場合、および前記パルス幅の変動が所定時
間を経過してもなくならない場合は太陽電池動作点が最
大電力点より短絡電流側にあると判断することに特徴を
有しており、これにより次のような作用を有する。すな
わち、インバータ出力を増加操作している間に、単位時
間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視すると、そ
の監視結果の精度は良好なものとなる。一方、インバー
タ出力の無変化維持操作をしている間に、ＰＷＭ変調制
御に用いられるパルス列信号のパルス幅変動を監視する
と、その監視結果の精度は良好なものとなる。このよう
な精度の高い監視結果に基づいて、太陽電池動作点の位
置を正確に判断し、さらには、その判断結果に基づいて
太陽電池動作点を最大電力点に追従させるので、追従精
度は高いものとなる。
項１１に係るインバータの制御方法において、インバー
タ出力の増加操作と、インバータ出力の無変化維持操作
とを交互に繰り返しながら、単位時間あたりの太陽電池
動作点の電圧変化、およびＰＷＭ変調制御に用いられる
パルス列信号のパルス幅変動を監視しており、太陽電池
動作点電圧が下降し、かつ、単位時間あたりの太陽電池
動作点の電圧変化が上限値を越えない場合、および前記
パルス幅の変動が所定時間内になくなる場合は、太陽電
池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断し、
太陽電池動作点の電圧下降し、かつ、前記電圧変化が上
限値を越える場合、および前記パルス幅の変動が所定時
間を経過してもなくならない場合は太陽電池動作点が最
大電力点より短絡電流側にあると判断することに特徴を
有しており、これにより次のような作用を有する。すな
わち、インバータ出力を増加操作している間に、単位時
間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視すると、そ
の監視結果の精度は良好なものとなる。一方、インバー
タ出力の無変化維持操作をしている間に、ＰＷＭ変調制
御に用いられるパルス列信号のパルス幅変動を監視する
と、その監視結果の精度は良好なものとなる。このよう
な精度の高い監視結果に基づいて、太陽電池動作点の位
置を正確に判断し、さらには、その判断結果に基づいて
太陽電池動作点を最大電力点に追従させるので、追従精
度は高いものとなる。
【００４３】本発明の請求項１４に記載の発明は、請求
項１３に係るインバータの制御方法において、太陽電池
動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断する
と、インバータ出力の増加操作およびインバータ出力の
無変化維持操作を継続し、太陽電池動作点が最大電力点
より短絡電流側にあると判断すると、インバータ出力減
少操作に切り替えることに特徴を有しており、これによ
り次のような作用を有する。すなわち、太陽電池動作点
の位置の判断に基づいて、太陽電池動作点が精度よく最
大電力点に追従するようになる。
項１３に係るインバータの制御方法において、太陽電池
動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断する
と、インバータ出力の増加操作およびインバータ出力の
無変化維持操作を継続し、太陽電池動作点が最大電力点
より短絡電流側にあると判断すると、インバータ出力減
少操作に切り替えることに特徴を有しており、これによ
り次のような作用を有する。すなわち、太陽電池動作点
の位置の判断に基づいて、太陽電池動作点が精度よく最
大電力点に追従するようになる。
【００４４】本発明の請求項１５に記載の発明は、太陽
電池等の直流電源から発生する電力を交流に変換し、負
荷あるいは既存の商用電力系統に供給するインバータ装
置において、インバータ出力の増加操作を行うインバー
タ制御部と、太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位
時間当たりの太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越え
ない場合は太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側
にあると判断する一方、太陽電池動作点電圧が下降し、
かつ、前記電圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動
作点が最大電力点より短絡電流側にあると判断する電圧
変化監視手段とを備えることに特徴を有しており、これ
により次のような作用を有する。すなわち、太陽電池動
作点の位置を精度よく判断することができる。
電池等の直流電源から発生する電力を交流に変換し、負
荷あるいは既存の商用電力系統に供給するインバータ装
置において、インバータ出力の増加操作を行うインバー
タ制御部と、太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位
時間当たりの太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越え
ない場合は太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側
にあると判断する一方、太陽電池動作点電圧が下降し、
かつ、前記電圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動
作点が最大電力点より短絡電流側にあると判断する電圧
変化監視手段とを備えることに特徴を有しており、これ
により次のような作用を有する。すなわち、太陽電池動
作点の位置を精度よく判断することができる。
【００４５】本発明の請求項１６に記載の発明は、請求
項１５に係るインバータ装置において、インバータ制御
部は、太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると電圧変化監視手段が判断すると、インバータ出力増
加操作を継続し、太陽電池動作点が最大電力点より短絡
電流側にあると電圧変化監視手段が判断すると、インバ
ータ出力減少操作に切り替えるものであることに特徴を
有しており、これにより次のような作用を有する。すな
わち、太陽電池動作点の位置に基づいて、太陽電池動作
点を速やかに最大電力点に追従させることができるよう
になる。
項１５に係るインバータ装置において、インバータ制御
部は、太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると電圧変化監視手段が判断すると、インバータ出力増
加操作を継続し、太陽電池動作点が最大電力点より短絡
電流側にあると電圧変化監視手段が判断すると、インバ
ータ出力減少操作に切り替えるものであることに特徴を
有しており、これにより次のような作用を有する。すな
わち、太陽電池動作点の位置に基づいて、太陽電池動作
点を速やかに最大電力点に追従させることができるよう
になる。
【００４６】本発明の請求項１７に記載の発明は、太陽
電池等の直流電源から発生する電力を、標準電流波形信
号とインバータ出力電流波形との間の誤差がなくなるよ
うにフィードバック制御を行って交流に変換し、負荷あ
るいは既存の商用電力系統に供給するインバータ装置に
おいて、インバータ出力の増加操作を行うインバータ制
御部と、太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位時間
当たりの太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越えない
場合は太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると判断する一方、太陽電池動作点電圧が下降し、か
つ、前記電圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動作
点が最大電力点より短絡電流側にあると判断する電圧変
化監視手段と、標準電流波形信号とインバータ出力電流
波形との間の誤差が、所定時間内になくなる場合は、太
陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断
する一方、前記誤差が所定時間を経過してもなくならな
い場合は太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側に
あると判断する誤差監視手段とを備えることに特徴を有
しており、これにより次のような作用を有する。すなわ
ち、日射強度が急変する場合には、単位時間あたりの太
陽電池動作点の電圧変化を監視することで太陽電池動作
点の位置を速やかに判断することができる。一方、日射
強度が安定している場合には、標準電流波形信号とイン
バータ出力電流波形との間の誤差を監視することで、太
陽電池動作点の位置を速やか判断することができる。
電池等の直流電源から発生する電力を、標準電流波形信
号とインバータ出力電流波形との間の誤差がなくなるよ
うにフィードバック制御を行って交流に変換し、負荷あ
るいは既存の商用電力系統に供給するインバータ装置に
おいて、インバータ出力の増加操作を行うインバータ制
御部と、太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位時間
当たりの太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越えない
場合は太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると判断する一方、太陽電池動作点電圧が下降し、か
つ、前記電圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動作
点が最大電力点より短絡電流側にあると判断する電圧変
化監視手段と、標準電流波形信号とインバータ出力電流
波形との間の誤差が、所定時間内になくなる場合は、太
陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断
する一方、前記誤差が所定時間を経過してもなくならな
い場合は太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側に
あると判断する誤差監視手段とを備えることに特徴を有
しており、これにより次のような作用を有する。すなわ
ち、日射強度が急変する場合には、単位時間あたりの太
陽電池動作点の電圧変化を監視することで太陽電池動作
点の位置を速やかに判断することができる。一方、日射
強度が安定している場合には、標準電流波形信号とイン
バータ出力電流波形との間の誤差を監視することで、太
陽電池動作点の位置を速やか判断することができる。
【００４７】本発明の請求項１８に記載の発明は、請求
項１７に係るインバータ装置において、インバータ制御
部は、太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると電圧変化監視手段ないし誤差監視手段が判断する
と、インバータ出力増加操作を継続し、太陽電池動作点
が最大電力点より短絡電流側にあると電圧変化監視手段
ないし誤差監視手段が判断すると、インバータ出力減少
操作に切り替えるものであることに特徴を有しており、
これにより次のような作用を有する。すなわち、太陽電
池動作点の位置の判断に基づいて、太陽電池動作点を速
やかに最大電力点に追従させることができる。
項１７に係るインバータ装置において、インバータ制御
部は、太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると電圧変化監視手段ないし誤差監視手段が判断する
と、インバータ出力増加操作を継続し、太陽電池動作点
が最大電力点より短絡電流側にあると電圧変化監視手段
ないし誤差監視手段が判断すると、インバータ出力減少
操作に切り替えるものであることに特徴を有しており、
これにより次のような作用を有する。すなわち、太陽電
池動作点の位置の判断に基づいて、太陽電池動作点を速
やかに最大電力点に追従させることができる。
【００４８】本発明の請求項１９に記載の発明は、太陽
電池等の直流電源から発生する電力を、標準電流波形信
号とインバータ出力電流波形との間の誤差がなくなるよ
うにＰＷＭ変調制御を行って交流に変換し、負荷あるい
は既存の商用電力系統に供給するインバータ装置におい
て、インバータ出力の増加操作を行うインバータ出力制
御部と、太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位時間
当たりの太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越えない
場合は太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると判断する一方、太陽電池動作点電圧が下降し、か
つ、前記電圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動作
点が最大電力点より短絡電流側にあると判断する電圧変
化監視手段と、ＰＷＭ変調制御に用いられるパルス列信
号のパルス幅の変動を監視し、パルス幅の変動が所定時
間内になくなる場合は太陽電池動作点が最大電力点より
開放電圧側にあると判断する一方、パルス幅の変動が所
定時間を経過してもなくならない場合は太陽電池動作点
が最大電力点より短絡電流側にあると判断するパルス幅
監視手段とを備えることに特徴を有しており、これによ
り次のような作用を有する。すなわち、日射強度が急変
する場合には、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧
変化を監視することで太陽電池動作点を速やかに最大電
力点に追従させることができる。一方、日射強度が安定
している場合には、ＰＷＭ変調制御に用いられるパルス
列信号のパルス幅の変動を監視することで、太陽電池動
作点を速やかに最大電力点に追従させることができる。
電池等の直流電源から発生する電力を、標準電流波形信
号とインバータ出力電流波形との間の誤差がなくなるよ
うにＰＷＭ変調制御を行って交流に変換し、負荷あるい
は既存の商用電力系統に供給するインバータ装置におい
て、インバータ出力の増加操作を行うインバータ出力制
御部と、太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位時間
当たりの太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越えない
場合は太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると判断する一方、太陽電池動作点電圧が下降し、か
つ、前記電圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動作
点が最大電力点より短絡電流側にあると判断する電圧変
化監視手段と、ＰＷＭ変調制御に用いられるパルス列信
号のパルス幅の変動を監視し、パルス幅の変動が所定時
間内になくなる場合は太陽電池動作点が最大電力点より
開放電圧側にあると判断する一方、パルス幅の変動が所
定時間を経過してもなくならない場合は太陽電池動作点
が最大電力点より短絡電流側にあると判断するパルス幅
監視手段とを備えることに特徴を有しており、これによ
り次のような作用を有する。すなわち、日射強度が急変
する場合には、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧
変化を監視することで太陽電池動作点を速やかに最大電
力点に追従させることができる。一方、日射強度が安定
している場合には、ＰＷＭ変調制御に用いられるパルス
列信号のパルス幅の変動を監視することで、太陽電池動
作点を速やかに最大電力点に追従させることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００５０】実施の形態１図ｌは本発明の実施の形態１
であるインバータ装置１を示す回路図である。
であるインバータ装置１を示す回路図である。
【００５１】インバータ装置ｌは太陽電池２から出力さ
れた直流電力を商用電力系統３と同―の位相、及び周波
数５０／６０Ｈｚをもつ交流電力に変換して、商用電力
系統３に供給している。
れた直流電力を商用電力系統３と同―の位相、及び周波
数５０／６０Ｈｚをもつ交流電力に変換して、商用電力
系統３に供給している。
【００５２】インバータ装置ｌは、直流コンデンサ４と
高周波インバータブリッジ５と高周波トランス６とダイ
オードブリッジ７とフィルタ回路８と低周波インバータ
ブリッジ９と連係リレー１０とＡＣフィルタ１１とイン
バータ出力電流検出器１２と制御回路１３とを備えてい
る。
高周波インバータブリッジ５と高周波トランス６とダイ
オードブリッジ７とフィルタ回路８と低周波インバータ
ブリッジ９と連係リレー１０とＡＣフィルタ１１とイン
バータ出力電流検出器１２と制御回路１３とを備えてい
る。
【００５３】直流コンデンサ４は、太陽電池２から入力
される直流電力の変動を抑制している。高周波インバー
タブリッジ５はインバータ装置ｌに入力された直流電力
を高周波交流（数十〜数百ＫＨｚ）に変換している。高
周波トランス６は太陽電池２側（一次側）と商用電力系
統３側（二次側）とを絶縁する役割を担っている。ダイ
オードブリッジ７は高周波トランス６の二次側に接続さ
れて高周波交流を整流している。フィルタ回路８は互い
に並列に接続されたＤＣリアクトル８ａおよびコンデン
サ８ｂで構成されており、整流波形に含まれる高周波成
分の除去および平滑を行っている。低周波インバータブ
リッジ９はフィルタ回路８の後段に接続されて全波整流
波形状の直流を低周波（５０／６０〜数百Ｈｚ）で折返
し制御を行って低周波の正弦波交流を形成している。連
系リレー１０は商用電力系統３側との連系及び切り離し
を行っている。ＡＣフィルタｌｌはＤＣリアクトル１１
ａとコンデンサ１１ｂとから構成されて高調波成分の吸
収を行っている。インバータ出力電流検出器ｌ２は低周
波インバータブリッジ９の後段で、インバータ出力電流
信号Ｉoutを検出して制御回路１３に出力している。制
御回路１３は高周波インバータブリッジ５と低周波イン
バータブリッジ９とを制御している。
される直流電力の変動を抑制している。高周波インバー
タブリッジ５はインバータ装置ｌに入力された直流電力
を高周波交流（数十〜数百ＫＨｚ）に変換している。高
周波トランス６は太陽電池２側（一次側）と商用電力系
統３側（二次側）とを絶縁する役割を担っている。ダイ
オードブリッジ７は高周波トランス６の二次側に接続さ
れて高周波交流を整流している。フィルタ回路８は互い
に並列に接続されたＤＣリアクトル８ａおよびコンデン
サ８ｂで構成されており、整流波形に含まれる高周波成
分の除去および平滑を行っている。低周波インバータブ
リッジ９はフィルタ回路８の後段に接続されて全波整流
波形状の直流を低周波（５０／６０〜数百Ｈｚ）で折返
し制御を行って低周波の正弦波交流を形成している。連
系リレー１０は商用電力系統３側との連系及び切り離し
を行っている。ＡＣフィルタｌｌはＤＣリアクトル１１
ａとコンデンサ１１ｂとから構成されて高調波成分の吸
収を行っている。インバータ出力電流検出器ｌ２は低周
波インバータブリッジ９の後段で、インバータ出力電流
信号Ｉoutを検出して制御回路１３に出力している。制
御回路１３は高周波インバータブリッジ５と低周波イン
バータブリッジ９とを制御している。
【００５４】制御回路１３は、高周波インバータブリッ
ジ制御系１３ａと低周波インバータブリッジ制御系１３
ｂとからなっている。高周波インバータブリッジ制御系
１３ａは、制御量演算部１４とＰＷＭ変調制御部ｌ５と
ゲートドライブ信号生成部１６と電圧変化監視部１７と
を備えている。制御量演算部１４は、インバータ出力電
流信号Ｉoutの標準電流波形信号であり、かつインバー
タ装置１の制御量がその振幅Ｒに相当する電流指令信号
Ｉrefを生成している。ＰＷＭ変調制御部ｌ５は、電流
指令信号Ｉrefとインバータ出力電流信号Ｉoutとの誤差
を所定周期単位で波形積分し、得られた積分波形データ
に対してＰＷＭ変調制御を行ってパルス列信号ＰＬを生
成している。ゲートドライブ信号生成部１６は、ＰＷＭ
変調制御部１５が生成したパルス列信号ＰＬに基づいて
高周彼インバータブリッジ５の４つのスイッチング素子
Ｑｌ〜Ｑ４をオン／オフ制御している。電圧変化監視部
１７は直流コンデンサ４の両端から検出された直流入力
電圧Ｖinから求めた太陽電池動作点電圧ＶMの単位時間
あたりの変化を監視してその監視結果を制御量演算部１
４に出力している。
ジ制御系１３ａと低周波インバータブリッジ制御系１３
ｂとからなっている。高周波インバータブリッジ制御系
１３ａは、制御量演算部１４とＰＷＭ変調制御部ｌ５と
ゲートドライブ信号生成部１６と電圧変化監視部１７と
を備えている。制御量演算部１４は、インバータ出力電
流信号Ｉoutの標準電流波形信号であり、かつインバー
タ装置１の制御量がその振幅Ｒに相当する電流指令信号
Ｉrefを生成している。ＰＷＭ変調制御部ｌ５は、電流
指令信号Ｉrefとインバータ出力電流信号Ｉoutとの誤差
を所定周期単位で波形積分し、得られた積分波形データ
に対してＰＷＭ変調制御を行ってパルス列信号ＰＬを生
成している。ゲートドライブ信号生成部１６は、ＰＷＭ
変調制御部１５が生成したパルス列信号ＰＬに基づいて
高周彼インバータブリッジ５の４つのスイッチング素子
Ｑｌ〜Ｑ４をオン／オフ制御している。電圧変化監視部
１７は直流コンデンサ４の両端から検出された直流入力
電圧Ｖinから求めた太陽電池動作点電圧ＶMの単位時間
あたりの変化を監視してその監視結果を制御量演算部１
４に出力している。
【００５５】低周波インバータブリッジ制御系１３ｂ
は、折返し制御部１８とゲートドライブ信号生成部１９
とを備えている。折返し制御部１８はＡＣフィルタｌｌ
の後段から検出された商用電力系統電圧信号Ｖoutに基
づき、全彼整流波形状の直流を低周波（５０／６０〜数
百Ｈｚ）で折返し制御を行っている。ゲートドライブ信
号生成部１９は、折返し制御部１８による制御に基づい
て低周波インバータブリッジ９の４つのスイッチング素
子Ｓ１〜Ｓ４をオン／オフ制御している。
は、折返し制御部１８とゲートドライブ信号生成部１９
とを備えている。折返し制御部１８はＡＣフィルタｌｌ
の後段から検出された商用電力系統電圧信号Ｖoutに基
づき、全彼整流波形状の直流を低周波（５０／６０〜数
百Ｈｚ）で折返し制御を行っている。ゲートドライブ信
号生成部１９は、折返し制御部１８による制御に基づい
て低周波インバータブリッジ９の４つのスイッチング素
子Ｓ１〜Ｓ４をオン／オフ制御している。
【００５６】なお、高周彼インバータブリッジ５のスイ
ッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、及び低周波インバータブリッ
ジ９のスイッチング素子Ｓｌ〜Ｓ４としては、例えばＩ
ＧＢＴ等を用いることができる。
ッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、及び低周波インバータブリッ
ジ９のスイッチング素子Ｓｌ〜Ｓ４としては、例えばＩ
ＧＢＴ等を用いることができる。
【００５７】次に、上記構成のインバータ１装置の動作
について説明する。基本的には、インバータ出力電流検
出器１２で検出してフィードバックされたインバータ出
力電流信号Ｉoutと制御量演算部１４で決定された電流
指令信号Ｉrefとの問の誤差がなくなるように、高周波
インバータブリッジ５のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を
オン／オフ制御している。すなわち、まず、制御量演算
部１４でインバータの制御量である電流指令信号Ｉref
の振幅Ｒを決定して電流指令信号Ｉrefを生成して、Ｐ
ＷＭ変調制御部１５に出力する。また、インバータ出力
電流検出器１２は、そのときのインバータ出力電流信号
Ｉoutを検出してＰＷＭ変調制御部１５に出力する。Ｐ
ＷＭ変調制御部１５では、入力された電流指令信号Ｉ
refとインバータ出力電流信号Ｉoutとの誤差を所定周期
単位で波形積分し、得られた積分波形データに対してＰ
ＷＭ変調制御を行ってパルス列信号ＰＬを生成し、ゲー
トドライブ信号生成部１６へ出力する。ゲートドライブ
信号生成部１６では、入力されたパルス列信号ＰＬに基
づいて高周波インバータブリッジ５の各スイッチング素
子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オフ制御する。これにより、太陽
電池２から入力された直流電力は高周彼インバータブリ
ッジ５において高周波交流（数十〜数百ＫＨｚ）に変換
されて高周波トランス６の一次側に供給される。
について説明する。基本的には、インバータ出力電流検
出器１２で検出してフィードバックされたインバータ出
力電流信号Ｉoutと制御量演算部１４で決定された電流
指令信号Ｉrefとの問の誤差がなくなるように、高周波
インバータブリッジ５のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を
オン／オフ制御している。すなわち、まず、制御量演算
部１４でインバータの制御量である電流指令信号Ｉref
の振幅Ｒを決定して電流指令信号Ｉrefを生成して、Ｐ
ＷＭ変調制御部１５に出力する。また、インバータ出力
電流検出器１２は、そのときのインバータ出力電流信号
Ｉoutを検出してＰＷＭ変調制御部１５に出力する。Ｐ
ＷＭ変調制御部１５では、入力された電流指令信号Ｉ
refとインバータ出力電流信号Ｉoutとの誤差を所定周期
単位で波形積分し、得られた積分波形データに対してＰ
ＷＭ変調制御を行ってパルス列信号ＰＬを生成し、ゲー
トドライブ信号生成部１６へ出力する。ゲートドライブ
信号生成部１６では、入力されたパルス列信号ＰＬに基
づいて高周波インバータブリッジ５の各スイッチング素
子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オフ制御する。これにより、太陽
電池２から入力された直流電力は高周彼インバータブリ
ッジ５において高周波交流（数十〜数百ＫＨｚ）に変換
されて高周波トランス６の一次側に供給される。
【００５８】高周波トランス６は太陽電池２側（一次
側）と商用電力系統３側（二次側）とを絶縁しており、
この高周波トランス６によって絶縁された高周波交流は
高周波トランス６の二次側に設けられたダイオードブリ
ッジ７により整流される。ダイオードブリッジ７で整流
された整流成分はフィルタ回路８により高周波成分の除
去、および平滑が行われる。フィルタ回路８により全波
整流波形状にされた直流は、低周波インバータブリッジ
９において、低周波（５０／６０〜数百Ｈｚ）で折返し
制御されることで、低周波の正弦波交流となる。そし
て、正弦波交流に対して連系リレー１０によって商用電
力系統３側との連系及び切り離しを行い、さらにＡＣフ
ィルタｌｌで高調波成分の吸収を行った後、商用電力系
統３に出力される。
側）と商用電力系統３側（二次側）とを絶縁しており、
この高周波トランス６によって絶縁された高周波交流は
高周波トランス６の二次側に設けられたダイオードブリ
ッジ７により整流される。ダイオードブリッジ７で整流
された整流成分はフィルタ回路８により高周波成分の除
去、および平滑が行われる。フィルタ回路８により全波
整流波形状にされた直流は、低周波インバータブリッジ
９において、低周波（５０／６０〜数百Ｈｚ）で折返し
制御されることで、低周波の正弦波交流となる。そし
て、正弦波交流に対して連系リレー１０によって商用電
力系統３側との連系及び切り離しを行い、さらにＡＣフ
ィルタｌｌで高調波成分の吸収を行った後、商用電力系
統３に出力される。
【００５９】インバータ装置１は、以上のようにして直
流電力を交流電力に変換するのであるが、このようなＤ
Ｃ／ＡＣ変換制御においては、インバータ出力電流信号
Ｉoutの目標値である電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを変化
させることにより、太陽電池特性曲線上の動作点を制御
している。
流電力を交流電力に変換するのであるが、このようなＤ
Ｃ／ＡＣ変換制御においては、インバータ出力電流信号
Ｉoutの目標値である電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを変化
させることにより、太陽電池特性曲線上の動作点を制御
している。
【００６０】次に、このインバータ装置１による最大電
力点追従制御を説明する。太陽電池２には、実際には日
射強度や素子温度により出力特性か刻々と変化するとい
う特性がある。したがって、太陽電池２から直流電力を
最大限に取り出すためには、日射強度や素子温度が急激
に変化した場合でも、瞬時にして変化した日射強度にお
ける太陽電池特性上の最大電力点ＷMAXを追従するよう
に、太陽電池動作点の制御応答性を高めることが要求さ
れる。このような制御応答性を得るために、インバータ
装置１では、以下に示すように制御している。
力点追従制御を説明する。太陽電池２には、実際には日
射強度や素子温度により出力特性か刻々と変化するとい
う特性がある。したがって、太陽電池２から直流電力を
最大限に取り出すためには、日射強度や素子温度が急激
に変化した場合でも、瞬時にして変化した日射強度にお
ける太陽電池特性上の最大電力点ＷMAXを追従するよう
に、太陽電池動作点の制御応答性を高めることが要求さ
れる。このような制御応答性を得るために、インバータ
装置１では、以下に示すように制御している。
【００６１】まず、制御量演算部１４の操作について説
明する。制御量演算部１４は、基本制御操作として、図
２に示すように、サンプリングタイムｔの複数倍に当た
る任意の周期Ｔを設定し、この周期Ｔの期間中、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒ（これはインバータ出力に相当す
る）を一定の増加率で徐々に、すなわち、何段階にわた
って段々と大きくする増加させる操作を行っている。
明する。制御量演算部１４は、基本制御操作として、図
２に示すように、サンプリングタイムｔの複数倍に当た
る任意の周期Ｔを設定し、この周期Ｔの期間中、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒ（これはインバータ出力に相当す
る）を一定の増加率で徐々に、すなわち、何段階にわた
って段々と大きくする増加させる操作を行っている。
【００６２】一方、電圧変化監視部１７では、単位時間
あたりの動作点電圧ＶMの電圧変化（以下、電圧変化率
αという）が上限値βを超過するか否かを、サンプリン
グタイムｔ毎に監視している。この上限値βは次のよう
にして設定する。すなわち、周期Ｔにおいて電流指令信
号Ｉrefの振幅Ｒをある一定の増加率で徐々に増加させ
ると、太陽電池動作点は開放電圧側→最大電力点ＷMAX
→短絡電流側の方向に沿って移動していく。するとそれ
に伴って動作点電圧ＶMも減少していく。このとき、太
陽電池動作点が最大電力点ＷMAXよりも開放電圧側にあ
る場合には、その電圧変化は緩やかである。一方、太陽
電池動作点が最大電力点ＷMAXよりも短絡電流側にある
場合には、その電圧変化は急となる。
あたりの動作点電圧ＶMの電圧変化（以下、電圧変化率
αという）が上限値βを超過するか否かを、サンプリン
グタイムｔ毎に監視している。この上限値βは次のよう
にして設定する。すなわち、周期Ｔにおいて電流指令信
号Ｉrefの振幅Ｒをある一定の増加率で徐々に増加させ
ると、太陽電池動作点は開放電圧側→最大電力点ＷMAX
→短絡電流側の方向に沿って移動していく。するとそれ
に伴って動作点電圧ＶMも減少していく。このとき、太
陽電池動作点が最大電力点ＷMAXよりも開放電圧側にあ
る場合には、その電圧変化は緩やかである。一方、太陽
電池動作点が最大電力点ＷMAXよりも短絡電流側にある
場合には、その電圧変化は急となる。
【００６３】短絡電流側において電圧変化が急となるの
は次のような理由によっている。すなわち、太陽電池動
作点が最大電力点ＷMAXよりも短絡電流側にある状態で
振幅Ｒの拡幅操作を行うと、太陽電池２から入力される
直流電力が最大電力点ＶMAXに達しているにもかかわら
ず、さらにそれ以上の直流電力を要求することになり、
太陽電池動作点は電圧が減少していく方向、すなわち最
大電力点ＷMAXから離れて短絡電流側にいく方向に大き
く移動することになる。
は次のような理由によっている。すなわち、太陽電池動
作点が最大電力点ＷMAXよりも短絡電流側にある状態で
振幅Ｒの拡幅操作を行うと、太陽電池２から入力される
直流電力が最大電力点ＶMAXに達しているにもかかわら
ず、さらにそれ以上の直流電力を要求することになり、
太陽電池動作点は電圧が減少していく方向、すなわち最
大電力点ＷMAXから離れて短絡電流側にいく方向に大き
く移動することになる。
【００６４】そこで、ある一定の増加率で徐々に増加さ
せるという条件において、太陽電池動作点が最大電力点
ＷMAXよりも開放電圧側にある状態で許容できる電圧変
化を計算し、その電圧変化を上限値βとして電圧変化監
視部１７に記憶しておく。具体的には、上限値βは次の
ようにして設定する。すなわち、太陽電池動作点が最大
電力点ＷMAXより開放電圧側にある状態で周期Ｔの間だ
けある一定の増加率で振幅Ｒの拡幅制御を行った際に生
じる電圧変化を電圧変化ΔＶ’とし、この電圧変化Δ
Ｖ’より僅かに大きい電圧変化を許容電圧変化ΔＶとし
て設定する。なお、許容電圧変化ΔＶを電圧変化ΔＶ’
より僅かに大きくするのは、許容電圧変化ΔＶを電圧変
化ΔＶ’より大きくし過ぎると太陽電池動作点の位置判
定精度が低下するためである。
せるという条件において、太陽電池動作点が最大電力点
ＷMAXよりも開放電圧側にある状態で許容できる電圧変
化を計算し、その電圧変化を上限値βとして電圧変化監
視部１７に記憶しておく。具体的には、上限値βは次の
ようにして設定する。すなわち、太陽電池動作点が最大
電力点ＷMAXより開放電圧側にある状態で周期Ｔの間だ
けある一定の増加率で振幅Ｒの拡幅制御を行った際に生
じる電圧変化を電圧変化ΔＶ’とし、この電圧変化Δ
Ｖ’より僅かに大きい電圧変化を許容電圧変化ΔＶとし
て設定する。なお、許容電圧変化ΔＶを電圧変化ΔＶ’
より僅かに大きくするのは、許容電圧変化ΔＶを電圧変
化ΔＶ’より大きくし過ぎると太陽電池動作点の位置判
定精度が低下するためである。
【００６５】そして、このようにして設定した許容電圧
変化ΔＶを周期Ｔで除算した値ΔＶ／Ｔを上限値βとし
て設定する（β＝ΔＶ／Ｔ）。
変化ΔＶを周期Ｔで除算した値ΔＶ／Ｔを上限値βとし
て設定する（β＝ΔＶ／Ｔ）。
【００６６】電圧変化監視部１７は、このようにして算
出した上限値βを記憶したうえで電圧変化率αを監視す
る。電圧変化率αの監視は具体的には次のようにして行
う。ここでは、図３，図２に示すように、日射強度が大
きく安定している状態Ｅ１での太陽電池電力−電圧特性
曲線ＰＶ（Ｅ１）上において、太陽電池動作点が最大電
力点ＷMAX(E1)よりも開放電圧側の点Ａにある場合を想
定して説明する。
出した上限値βを記憶したうえで電圧変化率αを監視す
る。電圧変化率αの監視は具体的には次のようにして行
う。ここでは、図３，図２に示すように、日射強度が大
きく安定している状態Ｅ１での太陽電池電力−電圧特性
曲線ＰＶ（Ｅ１）上において、太陽電池動作点が最大電
力点ＷMAX(E1)よりも開放電圧側の点Ａにある場合を想
定して説明する。
【００６７】電圧変化監視部１７では、周期Ｔの開始時
（点Ａ）の動作点電圧ＶM(A)の値を電圧基準ＶSTとして
記憶しておく。この状態で、制御量演算部１４が周期Ｔ
の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを一定の増加率で徐
々に増加させる制御を行うと、太陽電池動作点は太陽電
池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ１）上を移動し（点Ａ→
点Ｂ）、それに伴い、太陽電池動作点電圧ＶMは低下し
ていく。
（点Ａ）の動作点電圧ＶM(A)の値を電圧基準ＶSTとして
記憶しておく。この状態で、制御量演算部１４が周期Ｔ
の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを一定の増加率で徐
々に増加させる制御を行うと、太陽電池動作点は太陽電
池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ１）上を移動し（点Ａ→
点Ｂ）、それに伴い、太陽電池動作点電圧ＶMは低下し
ていく。
【００６８】このとき、電圧変化監視部１７では、サン
プリングタイムｔ(1〜n)毎に、電圧変化率α(1〜n)を計
算する。電圧変化率α(1〜n)は次のようにして計算す
る。ここでは、周期Ｔの開始時（例えば点Ａ）からｉ番
目のサンプリングタイムｔi経過時の電圧変化率αiを例
として説明する。すなわち、電圧基準ＶST（点Ａでの動
作点電圧ＶM(A)が相当する）から、周期Ｔの開始時から
ｉ番目のサンプリングタイムｔiを経過した時点（点
Ａi）の動作点電圧ＶM(i)を減算することで電圧変化Δ
Ｖi（＝ＶST−ＶM(i)）を求める。そして、求めた電圧
変化ΔＶiを周期Ｔ開始時からｉ番目のサンプリングタ
イムｔiまでの経過時間Ｐiで除算することで、電圧変化
率αi（＝ΔＶi／Ｐi）を求める。
プリングタイムｔ(1〜n)毎に、電圧変化率α(1〜n)を計
算する。電圧変化率α(1〜n)は次のようにして計算す
る。ここでは、周期Ｔの開始時（例えば点Ａ）からｉ番
目のサンプリングタイムｔi経過時の電圧変化率αiを例
として説明する。すなわち、電圧基準ＶST（点Ａでの動
作点電圧ＶM(A)が相当する）から、周期Ｔの開始時から
ｉ番目のサンプリングタイムｔiを経過した時点（点
Ａi）の動作点電圧ＶM(i)を減算することで電圧変化Δ
Ｖi（＝ＶST−ＶM(i)）を求める。そして、求めた電圧
変化ΔＶiを周期Ｔ開始時からｉ番目のサンプリングタ
イムｔiまでの経過時間Ｐiで除算することで、電圧変化
率αi（＝ΔＶi／Ｐi）を求める。
【００６９】電圧変化監視部１７では、このようにして
求めた電圧変化率αiと上限値βとの大小の比較、およ
び電圧変化の方向により太陽電池動作点の位置を判定す
る。すなわち、電圧変化の方向がマイナス（ＶST＞Ｖ
M(i)）であって、αi＜βとなる場合には、サンプリン
グタイムｔi経過後の太陽電池動作点が最大電力点Ｗ
MAX(E1)よりも開放電圧側にあると判断する。一方、電
圧変化の方向がマイナス（ＶST＞ＶM(i)）であって、α
i＞βとなる場合には、サンプリングタイムｔi経過後の
太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E1)よりも短絡電流
側にあると判断する。
求めた電圧変化率αiと上限値βとの大小の比較、およ
び電圧変化の方向により太陽電池動作点の位置を判定す
る。すなわち、電圧変化の方向がマイナス（ＶST＞Ｖ
M(i)）であって、αi＜βとなる場合には、サンプリン
グタイムｔi経過後の太陽電池動作点が最大電力点Ｗ
MAX(E1)よりも開放電圧側にあると判断する。一方、電
圧変化の方向がマイナス（ＶST＞ＶM(i)）であって、α
i＞βとなる場合には、サンプリングタイムｔi経過後の
太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E1)よりも短絡電流
側にあると判断する。
【００７０】α＜βである場合の操作 太陽電池動作点が、共に最大電力点ＷMAX(E1)より開放
電圧側にある点Ａから点Ａiに移動すると、点Ａiにおい
て、ＶST＞ＶM(i)（＝電圧変化の方向がマイナス）であ
って、αi＜βとなる。電圧変化監視部１７は、このよ
うな状態を検知すると、点Ａiでの太陽電池動作点が最
大電力点ＷMAX(E1)よりも開放電圧側にあると判断し、
その旨を知らせる信号を制御量演算部１４に出力する。
制御量演算部１４では、この信号に基づいて、電流指令
信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させる操作を継続す
る。
電圧側にある点Ａから点Ａiに移動すると、点Ａiにおい
て、ＶST＞ＶM(i)（＝電圧変化の方向がマイナス）であ
って、αi＜βとなる。電圧変化監視部１７は、このよ
うな状態を検知すると、点Ａiでの太陽電池動作点が最
大電力点ＷMAX(E1)よりも開放電圧側にあると判断し、
その旨を知らせる信号を制御量演算部１４に出力する。
制御量演算部１４では、この信号に基づいて、電流指令
信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させる操作を継続す
る。
【００７１】このような状態が周期Ｔだけ続くと、電圧
変化監視部１７は電圧基準ＶSTを更新する。電圧基準Ｖ
STの更新は、周期Ｔ経過時（点Ｂ，点Ｃ）の動作点電圧
（ＶM(B)，ＶM(C)）を次の電圧基準ＶSTとして更新記憶
することで行われる。
変化監視部１７は電圧基準ＶSTを更新する。電圧基準Ｖ
STの更新は、周期Ｔ経過時（点Ｂ，点Ｃ）の動作点電圧
（ＶM(B)，ＶM(C)）を次の電圧基準ＶSTとして更新記憶
することで行われる。
【００７２】電圧基準ＶSTを更新したのち、制御量演算
部１４では、さらに電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々
に増加させる操作を継続する。以上の操作を繰り返し行
うことで、太陽電池動作点は最大電力点ＷMAX(E1)に近
づいていく。
部１４では、さらに電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々
に増加させる操作を継続する。以上の操作を繰り返し行
うことで、太陽電池動作点は最大電力点ＷMAX(E1)に近
づいていく。
【００７３】α＞βである場合の操作 図３ないし図２において、最大電力点ＷMAX(E1)付近の
開放電圧側に位置する点Ｃ（なお、ここでは、説明を容
易にする都合上、点Ｃを周期Ｔの開始タイミングに同期
した時点に設定している）で電流指令信号Ｉrefの振幅
Ｒの拡幅操作を継続すると、太陽電池２に対して取り出
せる最大電力以上の電力を要求することになり、太陽電
池動作点は短絡電圧側に引っ張られて点Ｃから最大電力
点ＷMAX(E1)を越えて点Ｄヘ移動する。この時、動作点
電圧ＶMは時間とともに大きく減少する方向に変化す
る。
開放電圧側に位置する点Ｃ（なお、ここでは、説明を容
易にする都合上、点Ｃを周期Ｔの開始タイミングに同期
した時点に設定している）で電流指令信号Ｉrefの振幅
Ｒの拡幅操作を継続すると、太陽電池２に対して取り出
せる最大電力以上の電力を要求することになり、太陽電
池動作点は短絡電圧側に引っ張られて点Ｃから最大電力
点ＷMAX(E1)を越えて点Ｄヘ移動する。この時、動作点
電圧ＶMは時間とともに大きく減少する方向に変化す
る。
【００７４】このような動作点電圧ＶMの変化を電圧変
化監視部１７において検出する。すなわち、図２におい
て、点Ｃでの電圧基準ＶST（＝動作点電圧ＶM(C)）から
点Ｄの時点での動作点電圧ＶM(D)を減算することで電圧
変化ΔＶD（＝ＶST−ＶM(D)）を求める。そして、求め
た電圧変化ΔＶDを点Ｃから点Ｄまでの経過時間Ｐjで除
算することで、電圧変化率αD（＝ΔＶD／Ｐj）を求め
る。
化監視部１７において検出する。すなわち、図２におい
て、点Ｃでの電圧基準ＶST（＝動作点電圧ＶM(C)）から
点Ｄの時点での動作点電圧ＶM(D)を減算することで電圧
変化ΔＶD（＝ＶST−ＶM(D)）を求める。そして、求め
た電圧変化ΔＶDを点Ｃから点Ｄまでの経過時間Ｐjで除
算することで、電圧変化率αD（＝ΔＶD／Ｐj）を求め
る。
【００７５】電圧変化監視部１７では、このようにして
求めた電圧変化率αDと上限値βとの比較、および電圧
変化の方向に基づいて、次のような判断を行う。すなわ
ち、この場合では、太陽電池動作点の電圧が時間ととも
に大きく減少するため、ＶST>VM(D)（＝電圧変化の方向
がマイナス）であって、αD＞βとなる。このことを検
出した電圧変化監視部１７では、ＶST＞ＶM(D)であっ
て、αD＞βとなる点Ｄでの太陽電池動作点が最大電力
点ＷMAX(E1)よりも短絡電流側にあると判断する。
求めた電圧変化率αDと上限値βとの比較、および電圧
変化の方向に基づいて、次のような判断を行う。すなわ
ち、この場合では、太陽電池動作点の電圧が時間ととも
に大きく減少するため、ＶST>VM(D)（＝電圧変化の方向
がマイナス）であって、αD＞βとなる。このことを検
出した電圧変化監視部１７では、ＶST＞ＶM(D)であっ
て、αD＞βとなる点Ｄでの太陽電池動作点が最大電力
点ＷMAX(E1)よりも短絡電流側にあると判断する。
【００７６】電圧変化監視部１７は、太陽電池動作点が
最大電力点ＷMAX(E1)よりも短絡電流側にあると判断す
ると、周期Ｔの終了を待つことなく、電圧変化率αDが
上限値βを越えたことを検出された瞬間（＝点Ｄ）にお
いて、制御量演算部１４に対してその旨を知らせる信号
を出力する。制御量演算部１４はこの信号に基づいて、
瞬時にインバータの出力を減少させる、すなわち電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作に切り替える。
最大電力点ＷMAX(E1)よりも短絡電流側にあると判断す
ると、周期Ｔの終了を待つことなく、電圧変化率αDが
上限値βを越えたことを検出された瞬間（＝点Ｄ）にお
いて、制御量演算部１４に対してその旨を知らせる信号
を出力する。制御量演算部１４はこの信号に基づいて、
瞬時にインバータの出力を減少させる、すなわち電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作に切り替える。
【００７７】制御量演算部１４が、電流指令信号Ｉref
の振幅Ｒを減少させる操作を継続すると、太陽電池動作
点は最大電力点ＷMAX(E1)より短絡電流側の位置から、
最大電力点ＷMAX(E1)に向かって移動し、最後には、最
大電力点ＷMAX(E1)より開放電圧側の位置まで移動す
る。
の振幅Ｒを減少させる操作を継続すると、太陽電池動作
点は最大電力点ＷMAX(E1)より短絡電流側の位置から、
最大電力点ＷMAX(E1)に向かって移動し、最後には、最
大電力点ＷMAX(E1)より開放電圧側の位置まで移動す
る。
【００７８】太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E1)を
越えて開放電圧側に移動したことは次のようにして判断
される。すなわち、短絡電流側→最大電力点→開放電圧
側に向かって太陽電池動作点が移動すると、動作点電圧
ＶMは上昇する。そこで、電圧変化監視部１７では、電
圧基準ＶST（＝ＶM(C)）から許容電圧変化ΔＶを減算す
ることで電圧下限値ＶU（＝ＶST−ΔＶ）を算出する。
そして、サンプリングタイムｔ毎に検出する動作点電圧
ＶMと電圧下限値ＶUとを比較し、ＶM＜ＶUであるなら
ば、太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAX(E1)より短絡
電流側にまだ位置していると判断し、その旨を知らせる
信号を制御量演算部１４に出力する。すると、制御量演
算部１４では、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させ
る操作を継続し、これにより、太陽電池動作点は開放電
圧側に向けてさらに移動する。
越えて開放電圧側に移動したことは次のようにして判断
される。すなわち、短絡電流側→最大電力点→開放電圧
側に向かって太陽電池動作点が移動すると、動作点電圧
ＶMは上昇する。そこで、電圧変化監視部１７では、電
圧基準ＶST（＝ＶM(C)）から許容電圧変化ΔＶを減算す
ることで電圧下限値ＶU（＝ＶST−ΔＶ）を算出する。
そして、サンプリングタイムｔ毎に検出する動作点電圧
ＶMと電圧下限値ＶUとを比較し、ＶM＜ＶUであるなら
ば、太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAX(E1)より短絡
電流側にまだ位置していると判断し、その旨を知らせる
信号を制御量演算部１４に出力する。すると、制御量演
算部１４では、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させ
る操作を継続し、これにより、太陽電池動作点は開放電
圧側に向けてさらに移動する。
【００７９】一方、ＶM＞ＶUとなる（図２では点Ｃ２が
相当する）と、太陽電池動作点が開放電圧側に向けて移
動した結果、最大電力点ＷMAX(E1)を越えて開放電圧側
に移動したと判断して、その旨を知らせる信号を制御量
演算部１４に出力する。すると、制御量演算部１４で
は、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を停
止して、反対に電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを増加させ
る操作に切り替える。このとき、電圧変化監視部１７は
ＶM＞ＶUとなった時点（点Ｃ２）での動作点電圧Ｖ
M(C2)を電圧基準ＶSTとして更新する。
相当する）と、太陽電池動作点が開放電圧側に向けて移
動した結果、最大電力点ＷMAX(E1)を越えて開放電圧側
に移動したと判断して、その旨を知らせる信号を制御量
演算部１４に出力する。すると、制御量演算部１４で
は、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を停
止して、反対に電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを増加させ
る操作に切り替える。このとき、電圧変化監視部１７は
ＶM＞ＶUとなった時点（点Ｃ２）での動作点電圧Ｖ
M(C2)を電圧基準ＶSTとして更新する。
【００８０】以上のような操作を繰り返して行うことに
より、最大電力点ＷMAX(E1)よりも短絡電流側にある太
陽電池動作点を瞬時に最大電力点ＷMAX(E1)よりも開放
電圧側に移動させることができ、日射強度か大きく、し
かも安定した状態Ｅ１において、迅速に、太陽電池動作
点を最大電力点ＷMAX(E1)に追従させることができる。
より、最大電力点ＷMAX(E1)よりも短絡電流側にある太
陽電池動作点を瞬時に最大電力点ＷMAX(E1)よりも開放
電圧側に移動させることができ、日射強度か大きく、し
かも安定した状態Ｅ１において、迅速に、太陽電池動作
点を最大電力点ＷMAX(E1)に追従させることができる。
【００８１】また、制御量演算部１４では、電流指令信
号Ｉrefの振幅Ｒを減少操作する際において、振幅Ｒの
減少操作を開始する判断を下した際の電圧変化率αDの
大小に応じて、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの減少幅が
設定される。すなわち、電圧変化率αDが大きければ大
きいほど、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを大きく減少さ
せる。逆に電圧変化率αDが小さければ小さいほど電流
指令信号Ｉrefの振幅Ｒを小さく減少させる。これによ
り、最大電力点ＷMAX(E1)より短絡電流側に移動した太
陽電池動作点を迅速に開放電圧側に移動させることがで
きる。
号Ｉrefの振幅Ｒを減少操作する際において、振幅Ｒの
減少操作を開始する判断を下した際の電圧変化率αDの
大小に応じて、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの減少幅が
設定される。すなわち、電圧変化率αDが大きければ大
きいほど、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを大きく減少さ
せる。逆に電圧変化率αDが小さければ小さいほど電流
指令信号Ｉrefの振幅Ｒを小さく減少させる。これによ
り、最大電力点ＷMAX(E1)より短絡電流側に移動した太
陽電池動作点を迅速に開放電圧側に移動させることがで
きる。
【００８２】次に、日射強度が大きい状態（Ｅ２）から
日射強度が小さい状態（Ｅ３）に急変した場合の最大電
力点追従制御を図４を参照して説明する。図４は各日射
強度（Ｅ２，Ｅ３）の状態における電圧と電力ないし電
流との間の相関関係を示す図であり、符号ＰＶ（Ｅ
２），ＰＶ（Ｅ３）を付した曲線は、日射強度Ｅ２，Ｅ
３の状態における太陽電池電力−電圧特性曲線であり、
符号ＩＶ（Ｅ２），ＩＶ（Ｅ３）を付した曲線は日射強
度Ｅ２，Ｅ３の状態における太陽電池電流−電圧特性曲
線を示している。
日射強度が小さい状態（Ｅ３）に急変した場合の最大電
力点追従制御を図４を参照して説明する。図４は各日射
強度（Ｅ２，Ｅ３）の状態における電圧と電力ないし電
流との間の相関関係を示す図であり、符号ＰＶ（Ｅ
２），ＰＶ（Ｅ３）を付した曲線は、日射強度Ｅ２，Ｅ
３の状態における太陽電池電力−電圧特性曲線であり、
符号ＩＶ（Ｅ２），ＩＶ（Ｅ３）を付した曲線は日射強
度Ｅ２，Ｅ３の状態における太陽電池電流−電圧特性曲
線を示している。
【００８３】太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ２）
上で太陽動作点が最大電力点ＷMAX(E2)を追従している
状態（点Ｆ）において、日射強度がＥ２からＥ３に瞬時
に変化すると、太陽電池動作点は点Ｆから太陽電池電力
−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ３）上の点Ｈに瞬時に移動す
る。この理由は次のとおりである。図４において、太陽
電池電力ー電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ２）上の動作点が点Ｆ
に位置する状態では、太陽電池電流―電圧特性曲線ＩＶ
（Ｅ２）上の動作点は、点Ｆと同電圧のポイントである
点Ｆ’となる。このとき、太陽電池２に接続された負荷
の特性曲線はＬ１であり、点Ｆ’と負荷の特性曲線Ｌ１
とは交差している。
上で太陽動作点が最大電力点ＷMAX(E2)を追従している
状態（点Ｆ）において、日射強度がＥ２からＥ３に瞬時
に変化すると、太陽電池動作点は点Ｆから太陽電池電力
−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ３）上の点Ｈに瞬時に移動す
る。この理由は次のとおりである。図４において、太陽
電池電力ー電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ２）上の動作点が点Ｆ
に位置する状態では、太陽電池電流―電圧特性曲線ＩＶ
（Ｅ２）上の動作点は、点Ｆと同電圧のポイントである
点Ｆ’となる。このとき、太陽電池２に接続された負荷
の特性曲線はＬ１であり、点Ｆ’と負荷の特性曲線Ｌ１
とは交差している。
【００８４】この状態で、日射強度Ｅ２がＥ３に瞬時に
変化すると、太陽電池動作点は太陽電池電流−電圧特性
曲線ＩＶ（Ｅ２）上の点Ｆ’から、負荷特性曲線Ｌ１と
太陽電池電流−電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ３）との交点であ
る点Ｈ’に移動する。したがって、太陽電池電力−電圧
特性曲線ＰＶ（Ｅ３）上では、太陽電池動作点が点Ｈ’
と同電圧である点Ｈに移動することになる。
変化すると、太陽電池動作点は太陽電池電流−電圧特性
曲線ＩＶ（Ｅ２）上の点Ｆ’から、負荷特性曲線Ｌ１と
太陽電池電流−電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ３）との交点であ
る点Ｈ’に移動する。したがって、太陽電池電力−電圧
特性曲線ＰＶ（Ｅ３）上では、太陽電池動作点が点Ｈ’
と同電圧である点Ｈに移動することになる。
【００８５】このように日射強度が急減すると、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒと太陽電池動作点電圧の変化は図
５のようになる。すなわち、日射強度が急減する前は太
陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ２）上で太陽電池動
作点が最大電力点ＷMAX(E2)を追従しており、点Ｆまで
太陽電池動作点電圧は時間とともに減少変化している。
この状態で日射強度Ｅ２がより小さい日射強度Ｅ３に急
減すると、このことを電圧変化監視部１７は次のように
して判断する。すなわち、電圧変化監視部１７では、点
Ｆから点Ｈまでの経過時間Ｐkにおける電圧変化率αHを
求める。電圧変化率αHは、前述した説明と同様、点Ｆ
での電圧基準ＶST（＝動作点電圧ＶM(F)）から点Ｈでの
動作点電圧ＶM(H)を減算することで電圧変化ΔＶH（＝
ＶST−ＶM(H)）を求める。そして、求めた電圧変化ΔＶ
Hを経過時間Ｐkで除算することで、電圧変化率αH（＝
ΔＶH／Ｐk）を求める。
令信号Ｉrefの振幅Ｒと太陽電池動作点電圧の変化は図
５のようになる。すなわち、日射強度が急減する前は太
陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ２）上で太陽電池動
作点が最大電力点ＷMAX(E2)を追従しており、点Ｆまで
太陽電池動作点電圧は時間とともに減少変化している。
この状態で日射強度Ｅ２がより小さい日射強度Ｅ３に急
減すると、このことを電圧変化監視部１７は次のように
して判断する。すなわち、電圧変化監視部１７では、点
Ｆから点Ｈまでの経過時間Ｐkにおける電圧変化率αHを
求める。電圧変化率αHは、前述した説明と同様、点Ｆ
での電圧基準ＶST（＝動作点電圧ＶM(F)）から点Ｈでの
動作点電圧ＶM(H)を減算することで電圧変化ΔＶH（＝
ＶST−ＶM(H)）を求める。そして、求めた電圧変化ΔＶ
Hを経過時間Ｐkで除算することで、電圧変化率αH（＝
ΔＶH／Ｐk）を求める。
【００８６】電圧変化監視部１７では、求めた電圧変化
率αHと予め記憶している上限値β（電圧変化率αの上
限）とを比較する。さらには、電圧変化の方向を調べ
る。この場合では、太陽電池動作点の電圧が時間ととも
に大きく減少するため、電圧変化率αD＞上限値β、か
つ、ＶST＞ＶM(H)（＝電圧変化の方向がマイナス）とな
るので、電圧変化率監視部１７は点Ｈでの動作点は最大
電力点ＷMAX(E3)よりも短絡電流側にあると判断して、
周期Ｔを待たずに電圧変化率αが上限値βを越えた瞬間
（点Ｈ）において、制御量演算部１４にその旨を知らせ
る信号を出力する。
率αHと予め記憶している上限値β（電圧変化率αの上
限）とを比較する。さらには、電圧変化の方向を調べ
る。この場合では、太陽電池動作点の電圧が時間ととも
に大きく減少するため、電圧変化率αD＞上限値β、か
つ、ＶST＞ＶM(H)（＝電圧変化の方向がマイナス）とな
るので、電圧変化率監視部１７は点Ｈでの動作点は最大
電力点ＷMAX(E3)よりも短絡電流側にあると判断して、
周期Ｔを待たずに電圧変化率αが上限値βを越えた瞬間
（点Ｈ）において、制御量演算部１４にその旨を知らせ
る信号を出力する。
【００８７】制御量演算部１４は電圧変化監視部１７か
ら送られた信号に基づいて、インバータの出力を減少さ
せる、すなわち電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させ
る操作に瞬時に切り替える。そして、制御量演算部１４
が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を継
続すると、太陽電池動作点は最大電力点ＷMAX(E3)より
短絡電流側の位置から、最大電力点ＷMAX(E3)に向かっ
て移動し、最後には、最大電力点ＷMAX(E3)より開放電
圧側の位置まで移動する。
ら送られた信号に基づいて、インバータの出力を減少さ
せる、すなわち電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させ
る操作に瞬時に切り替える。そして、制御量演算部１４
が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を継
続すると、太陽電池動作点は最大電力点ＷMAX(E3)より
短絡電流側の位置から、最大電力点ＷMAX(E3)に向かっ
て移動し、最後には、最大電力点ＷMAX(E3)より開放電
圧側の位置まで移動する。
【００８８】太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E3)を
越えて開放電圧側に移動したことは次のようにして判断
される。すなわち、短絡電流側→最大電力点→開放電圧
側に向かって動作点が移動すると、動作点電圧ＶMは上
昇する。電圧変化監視部１７では、電圧基準ＶST（＝Ｖ
M(F)）から許容電圧変化ΔＶを減算することで電圧下限
値ＶU（＝ＶST−ΔＶ）を算出する。そして、動作点電
圧ＶMと電圧下限値ＶUとを比較し、ＶM＜ＶUであるなら
ば、太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAX(E3)より短絡
電流側にまだ位置していると判断し、その旨を知らせる
信号を制御量演算部１４に出力する。すると、制御量演
算部１４では、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させ
る操作を継続し、これにより、太陽電池動作点は開放電
圧側に向けてさらに移動する。
越えて開放電圧側に移動したことは次のようにして判断
される。すなわち、短絡電流側→最大電力点→開放電圧
側に向かって動作点が移動すると、動作点電圧ＶMは上
昇する。電圧変化監視部１７では、電圧基準ＶST（＝Ｖ
M(F)）から許容電圧変化ΔＶを減算することで電圧下限
値ＶU（＝ＶST−ΔＶ）を算出する。そして、動作点電
圧ＶMと電圧下限値ＶUとを比較し、ＶM＜ＶUであるなら
ば、太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAX(E3)より短絡
電流側にまだ位置していると判断し、その旨を知らせる
信号を制御量演算部１４に出力する。すると、制御量演
算部１４では、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させ
る操作を継続し、これにより、太陽電池動作点は開放電
圧側に向けてさらに移動する。
【００８９】一方、ＶM＞ＶUとなる（図５，図４では点
Ｆ２が相当する）と、太陽電池動作点が開放電圧側に向
けて移動した結果、最大電力点ＷMAX(E3)を越えて開放
電圧側に移動したと判断して、その旨を知らせる信号を
制御量演算部１４に出力する。すると、制御量演算部１
４では、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作
を停止して、反対に電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを増加
させる操作に瞬時に切り替える。このとき、電圧変化監
視部１７はＶM(F2)＞ＶUとなった時点（点Ｆ２）での動
作点電圧ＶM(F2)を電圧基準ＶSTとして更新する。
Ｆ２が相当する）と、太陽電池動作点が開放電圧側に向
けて移動した結果、最大電力点ＷMAX(E3)を越えて開放
電圧側に移動したと判断して、その旨を知らせる信号を
制御量演算部１４に出力する。すると、制御量演算部１
４では、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作
を停止して、反対に電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを増加
させる操作に瞬時に切り替える。このとき、電圧変化監
視部１７はＶM(F2)＞ＶUとなった時点（点Ｆ２）での動
作点電圧ＶM(F2)を電圧基準ＶSTとして更新する。
【００９０】以上のような操作を行うことにより、最大
電力点ＷMAX(E3)よりも短絡電流側にある動作点を瞬時
に最大電力点ＷMAX(E3)よりも開放電圧側に移動させる
ことができ、日射強度が急減した状態においても、迅速
に、太陽電池動作点を最大電力点ＷMAX(E3)に追従させ
ることができる。
電力点ＷMAX(E3)よりも短絡電流側にある動作点を瞬時
に最大電力点ＷMAX(E3)よりも開放電圧側に移動させる
ことができ、日射強度が急減した状態においても、迅速
に、太陽電池動作点を最大電力点ＷMAX(E3)に追従させ
ることができる。
【００９１】インバータ装置１は、電流指令信号Ｉref
の振幅Ｒを減少させる操作で、太陽電池動作点を開放電
圧側に移動させるのであるが、このような操作に際し
て、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの減少幅は、振幅Ｒを
減少操作する判断を下した際の電圧変化率αHの大小に
応じて設定される。すなわち、電圧変化率αHが大きけ
れば大きいほど、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを大きく
減少させる。逆に電圧変化率αHが小さければ小さいほ
ど電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを小さく減少させる。こ
れにより、最大電力点ＷMAX(E3)より短絡電流側に移動
した太陽電池動作点を迅速に開放電圧側に移動させるこ
とができる。
の振幅Ｒを減少させる操作で、太陽電池動作点を開放電
圧側に移動させるのであるが、このような操作に際し
て、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの減少幅は、振幅Ｒを
減少操作する判断を下した際の電圧変化率αHの大小に
応じて設定される。すなわち、電圧変化率αHが大きけ
れば大きいほど、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを大きく
減少させる。逆に電圧変化率αHが小さければ小さいほ
ど電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを小さく減少させる。こ
れにより、最大電力点ＷMAX(E3)より短絡電流側に移動
した太陽電池動作点を迅速に開放電圧側に移動させるこ
とができる。
【００９２】一般に、日射強度が急激に減少すると、太
陽電池動作点は、最大電力点ＷMAXから大幅に短絡電流
側に移動してしまい、大幅に短絡電流側に移動した太陽
電池動作点を最大電力点ＷMAXまで復帰させるのには時
間を要することになる。しかしながら、インバータ装置
１では、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXを離れてど
の程度短絡電流側に移動したかを、電圧変化率αの大き
さにより判断し、その判断に基づいて、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒの減少幅を調整している。そのため、日射
強度の急減により太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXよ
り大きく短絡電流側に移動したとしても、迅速に最大電
力点ＷMAXまで復帰させることができる。
陽電池動作点は、最大電力点ＷMAXから大幅に短絡電流
側に移動してしまい、大幅に短絡電流側に移動した太陽
電池動作点を最大電力点ＷMAXまで復帰させるのには時
間を要することになる。しかしながら、インバータ装置
１では、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXを離れてど
の程度短絡電流側に移動したかを、電圧変化率αの大き
さにより判断し、その判断に基づいて、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒの減少幅を調整している。そのため、日射
強度の急減により太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXよ
り大きく短絡電流側に移動したとしても、迅速に最大電
力点ＷMAXまで復帰させることができる。
【００９３】次に、日射強度が小さい状態Ｅ４から日射
強度が大きい状態Ｅ５に急変した場合の最大電力点追従
制御を図６を参照して説明する。図６は各日射強度（Ｅ
４，Ｅ５）の状態における電圧と電力ないし電流との間
の相関関係を示す図であり、符号ＰＶ（Ｅ４），ＰＶ
（Ｅ５）を付した曲線は、日射強度Ｅ４，Ｅ５の状態に
おける太陽電池電力−電圧特性曲線であり、符号ＩＶ
（Ｅ４），ＩＶ（Ｅ５）を付した曲線は日射強度Ｅ４，
Ｅ５の状態における太陽電池電流−電圧特性曲線を示し
ている。
強度が大きい状態Ｅ５に急変した場合の最大電力点追従
制御を図６を参照して説明する。図６は各日射強度（Ｅ
４，Ｅ５）の状態における電圧と電力ないし電流との間
の相関関係を示す図であり、符号ＰＶ（Ｅ４），ＰＶ
（Ｅ５）を付した曲線は、日射強度Ｅ４，Ｅ５の状態に
おける太陽電池電力−電圧特性曲線であり、符号ＩＶ
（Ｅ４），ＩＶ（Ｅ５）を付した曲線は日射強度Ｅ４，
Ｅ５の状態における太陽電池電流−電圧特性曲線を示し
ている。
【００９４】太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ４）
上の動作点が最大電力点を追従している状態（点Ｎ）
に、日射強度Ｅ４がＥ５に瞬時に変化すると、太陽電圧
動作点は点Ｎから太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ
５）上の点Ｏに瞬時に移動する。この理由は次のとおり
である。図６において、太陽電他電力ー電圧特性曲線Ｐ
Ｖ（Ｅ４）上の動作点が点Ｎに位置する状態では、太陽
電池電流―電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ４）上の動作点は、点
Ｎと同電圧のポイントである点Ｎ’となる。このとき、
太陽電池２に接続された負荷の特性曲線はＬ２であり、
点Ｎ’と負荷の特性曲線Ｌ２とは交差している。
上の動作点が最大電力点を追従している状態（点Ｎ）
に、日射強度Ｅ４がＥ５に瞬時に変化すると、太陽電圧
動作点は点Ｎから太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ
５）上の点Ｏに瞬時に移動する。この理由は次のとおり
である。図６において、太陽電他電力ー電圧特性曲線Ｐ
Ｖ（Ｅ４）上の動作点が点Ｎに位置する状態では、太陽
電池電流―電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ４）上の動作点は、点
Ｎと同電圧のポイントである点Ｎ’となる。このとき、
太陽電池２に接続された負荷の特性曲線はＬ２であり、
点Ｎ’と負荷の特性曲線Ｌ２とは交差している。
【００９５】この状態で、日射強度Ｅ４がＥ５に瞬時に
変化した場合には、太陽電池動作点は太陽電池電流−電
圧特性曲線ＩＶ（Ｅ４）上の点Ｎ’から負荷特性曲線Ｌ
２と太陽電池電流−電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ５）との交点
である点Ｏ’に移動する。したがって、太陽電池電力−
電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ５）上では、太陽電池動作点は、
点Ｏ’と同電圧である点Ｏに移動することになる。
変化した場合には、太陽電池動作点は太陽電池電流−電
圧特性曲線ＩＶ（Ｅ４）上の点Ｎ’から負荷特性曲線Ｌ
２と太陽電池電流−電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ５）との交点
である点Ｏ’に移動する。したがって、太陽電池電力−
電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ５）上では、太陽電池動作点は、
点Ｏ’と同電圧である点Ｏに移動することになる。
【００９６】このように日射強度が急増すると、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒと太陽電池動作点電圧の変化は図
７のようになる。すなわち、日射強度が急増する前は太
陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ４）上で太陽電池動
作点が最大電力点ＷMAX(E4)を追従しており、点Ｎまで
太陽電池動作点電圧は時間とともに減少変化している。
この状態で日射強度Ｅ４がより大きい日射強度Ｅ５に急
増すると、このことを電圧変化監視部１７は次のように
して判断する。すなわち、Ｎ点より周期Ｔだけ経過した
時点が点Ｏであり、点Ｎから点Ｏに時間が経過する間
に、日射強度Ｅ４がより大きな日射強度Ｅ５に急増した
したとすると、点Ｏの動作点電圧ＶM(O)は点Ｎで設定し
た電圧基準ＶST（＝ＶM(N)）よりΔＶOだけ大きく増加
する。
令信号Ｉrefの振幅Ｒと太陽電池動作点電圧の変化は図
７のようになる。すなわち、日射強度が急増する前は太
陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ４）上で太陽電池動
作点が最大電力点ＷMAX(E4)を追従しており、点Ｎまで
太陽電池動作点電圧は時間とともに減少変化している。
この状態で日射強度Ｅ４がより大きい日射強度Ｅ５に急
増すると、このことを電圧変化監視部１７は次のように
して判断する。すなわち、Ｎ点より周期Ｔだけ経過した
時点が点Ｏであり、点Ｎから点Ｏに時間が経過する間
に、日射強度Ｅ４がより大きな日射強度Ｅ５に急増した
したとすると、点Ｏの動作点電圧ＶM(O)は点Ｎで設定し
た電圧基準ＶST（＝ＶM(N)）よりΔＶOだけ大きく増加
する。
【００９７】電圧変化監視部１７では、点Ｏでの動作点
電圧ＶM(O)が基準電圧ＶST（＝ＶM(N)）より大きい（Ｖ
M(O)＞ＶST）ことを検知すると、次にように判断する。
すなわち、点Ｏの太陽電池動作点は最大電力点Ｗ
MAX(E5)よりも開放電圧側にあり、しかも、点Ｏの太陽
電池動作点と最大電力点ＷMAX(E5)との間は、点Ｎの太
陽電池動作点と最大電力点ＷMAX(E4)との間よりさらに
離間している。
電圧ＶM(O)が基準電圧ＶST（＝ＶM(N)）より大きい（Ｖ
M(O)＞ＶST）ことを検知すると、次にように判断する。
すなわち、点Ｏの太陽電池動作点は最大電力点Ｗ
MAX(E5)よりも開放電圧側にあり、しかも、点Ｏの太陽
電池動作点と最大電力点ＷMAX(E5)との間は、点Ｎの太
陽電池動作点と最大電力点ＷMAX(E4)との間よりさらに
離間している。
【００９８】このような判断をした電圧変化監視部１７
は、この旨を知らせる信号を制御量演算部１４に出力す
る。すると、制御量演算部１４では、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒを通常より大きく増加させ、これによっ
て、太陽電池動作点を迅速に最大電力点ＷMAX(E5)まで
移動させる。
は、この旨を知らせる信号を制御量演算部１４に出力す
る。すると、制御量演算部１４では、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒを通常より大きく増加させ、これによっ
て、太陽電池動作点を迅速に最大電力点ＷMAX(E5)まで
移動させる。
【００９９】このようにして、日射強度が急増した状態
における太陽電池動作点の位置を判断しているのである
が、電圧変化監視部１７は、このときの電圧変化率αO
＝（ＶM(O)−ＶM(N)）／Ｔを算出し、電圧変化率αOの
大小により、点Ｏにおける太陽電池動作点が最大電力点
ＶMAX(E5)からどの程度離間しているのかを判断して、
電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの増加量を決定している。
における太陽電池動作点の位置を判断しているのである
が、電圧変化監視部１７は、このときの電圧変化率αO
＝（ＶM(O)−ＶM(N)）／Ｔを算出し、電圧変化率αOの
大小により、点Ｏにおける太陽電池動作点が最大電力点
ＶMAX(E5)からどの程度離間しているのかを判断して、
電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの増加量を決定している。
【０１００】具体的には、電圧変化率αOが大きいほ
ど、点Ｏにおける太陽電池動作点が最大電力点Ｗ
MAX(E5)から離間していると判断して振幅Ｒの増加量を
増やし、これによって、最大電力点ＷMAX(E5)より離間
した太陽電池動作点を速やかに最大電力点ＷMAX(E5)ま
で移動させる。ただし、このようにして、最大電力点Ｗ
MAX(E5)より大きく開放電圧側に移動してしまった太陽
電池動作点を最大電力点ＷMAX(E5)まで急速に復帰させ
る操作は、点Ｏから所定の時間経過した点Ｐまでの期間
（このインバータ装置１では、点Ｏから点Ｐまで期間を
周期Ｔの１周期としている）のみ行い、点Ｐ以降は、徐
々に振幅Ｒを増加させる通常の操作に切り替える。これ
は、開放電圧側に位置する太陽電池動作点を急速に最大
電力点ＷMAX(E5)付近に復帰させる上記操作を長期間行
えば、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E5)を越えて
短絡電流側に大きく移行する恐れがあるためである。
ど、点Ｏにおける太陽電池動作点が最大電力点Ｗ
MAX(E5)から離間していると判断して振幅Ｒの増加量を
増やし、これによって、最大電力点ＷMAX(E5)より離間
した太陽電池動作点を速やかに最大電力点ＷMAX(E5)ま
で移動させる。ただし、このようにして、最大電力点Ｗ
MAX(E5)より大きく開放電圧側に移動してしまった太陽
電池動作点を最大電力点ＷMAX(E5)まで急速に復帰させ
る操作は、点Ｏから所定の時間経過した点Ｐまでの期間
（このインバータ装置１では、点Ｏから点Ｐまで期間を
周期Ｔの１周期としている）のみ行い、点Ｐ以降は、徐
々に振幅Ｒを増加させる通常の操作に切り替える。これ
は、開放電圧側に位置する太陽電池動作点を急速に最大
電力点ＷMAX(E5)付近に復帰させる上記操作を長期間行
えば、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E5)を越えて
短絡電流側に大きく移行する恐れがあるためである。
【０１０１】また、上述した操作（開放電圧側に位置す
る太陽電池動作点を急速に最大電力点ＷMAX(E5)付近に
復帰させる操作）を行うに際して、電圧変化率αの上限
値β’は次のようにして設定される。すなわち、開放電
圧側に位置する太陽電池動作点を急速に最大電力点Ｗ
MAX(E5)付近に復帰させる操作においては、振幅Ｒを通
常より大きく増加させるため、太陽電池動作点が最大電
力点ＷMAX(E5)より開放電圧側にあるにもかかわらず、
先に設定した上限値βを越えてしまうことがある。この
ような状態になれば、電圧変化監視部１７は、太陽電池
動作点が最大電力点ＷMAX(E5)より短絡電流側に位置す
ると誤判断を下してしまう。そこで、上限値βの設定に
際して用いた許容電圧変化ΔＶより大きな許容電圧変化
ΔＶ’を設定し、この許容電圧変化ΔＶ’を周期Ｔで除
算した値ΔＶ’／Ｔを上限値β’として設定する。この
ようにして上限値β’を別途設定して、電圧変化監視部
１７に記憶させて用いることで、太陽電池動作点の位置
の誤判断を防止している。
る太陽電池動作点を急速に最大電力点ＷMAX(E5)付近に
復帰させる操作）を行うに際して、電圧変化率αの上限
値β’は次のようにして設定される。すなわち、開放電
圧側に位置する太陽電池動作点を急速に最大電力点Ｗ
MAX(E5)付近に復帰させる操作においては、振幅Ｒを通
常より大きく増加させるため、太陽電池動作点が最大電
力点ＷMAX(E5)より開放電圧側にあるにもかかわらず、
先に設定した上限値βを越えてしまうことがある。この
ような状態になれば、電圧変化監視部１７は、太陽電池
動作点が最大電力点ＷMAX(E5)より短絡電流側に位置す
ると誤判断を下してしまう。そこで、上限値βの設定に
際して用いた許容電圧変化ΔＶより大きな許容電圧変化
ΔＶ’を設定し、この許容電圧変化ΔＶ’を周期Ｔで除
算した値ΔＶ’／Ｔを上限値β’として設定する。この
ようにして上限値β’を別途設定して、電圧変化監視部
１７に記憶させて用いることで、太陽電池動作点の位置
の誤判断を防止している。
【０１０２】以上の操作を行うことにより、最大電力点
ＷMAX(E5)よりも開放電圧側にあり、さらに最大電力点
ＷMAX(E5)よりも大きく離れている太陽電池動作点を、
電流基準信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させる通常の
操作に比べて、迅速に最大電力点ＷMAX(E5)に近づける
ことができる。
ＷMAX(E5)よりも開放電圧側にあり、さらに最大電力点
ＷMAX(E5)よりも大きく離れている太陽電池動作点を、
電流基準信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させる通常の
操作に比べて、迅速に最大電力点ＷMAX(E5)に近づける
ことができる。
【０１０３】なお、本実施の形態の説明では、ＰＷＭ変
調制御部１５、制御量演算部１４、電圧変化監視部１
７、折返し制御部１８をブロック図で示しているが、こ
れらをソフトウエアで構成することもできる。
調制御部１５、制御量演算部１４、電圧変化監視部１
７、折返し制御部１８をブロック図で示しているが、こ
れらをソフトウエアで構成することもできる。
【０１０４】さらには、太陽電池動作点が開放電圧側か
ら最大電力点を越えて短絡電流側に移動したことを判断
する方法として、サンプリングタイムｔ毎の電圧変化率
αが上限値βを上回るか否かを監視しているか、電圧変
化率αの代わりにサンプリングタイムｔ毎に動作点電圧
ＶMが電圧下限値ＶUを下回るか否かを監視するようにし
てもよい。
ら最大電力点を越えて短絡電流側に移動したことを判断
する方法として、サンプリングタイムｔ毎の電圧変化率
αが上限値βを上回るか否かを監視しているか、電圧変
化率αの代わりにサンプリングタイムｔ毎に動作点電圧
ＶMが電圧下限値ＶUを下回るか否かを監視するようにし
てもよい。
【０１０５】さらに、上記した実施の形態では上限値β
は、予め設定しておいた値として電圧変化監視部１７で
記憶させたが、日射強度や素子温度等の環境変化により
可変となる値としてもよい。
は、予め設定しておいた値として電圧変化監視部１７で
記憶させたが、日射強度や素子温度等の環境変化により
可変となる値としてもよい。
【０１０６】実施の形態２図８は本発明の実施の形態２
のインバータ装置２０を示すものである。このインバー
タ装置２０は基本的にはインバータ装置１と同様の構成
を備えており、同―ないし、同様の部分には同―の符号
を付し、それらについての詳細な説明は省略する。
のインバータ装置２０を示すものである。このインバー
タ装置２０は基本的にはインバータ装置１と同様の構成
を備えており、同―ないし、同様の部分には同―の符号
を付し、それらについての詳細な説明は省略する。
【０１０７】インバータ装置２０は制御回路２１におい
て、電圧変化監視部２２とともに誤差監視部２３を有す
ることに特徴があり、さらには、制御量演算部２４の構
成にも特徴がある。
て、電圧変化監視部２２とともに誤差監視部２３を有す
ることに特徴があり、さらには、制御量演算部２４の構
成にも特徴がある。
【０１０８】誤差監視部２３は次のような操作を行って
いる。すなわち、インバータ装置２０は高周波インバー
タブリッジ５のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オ
フ制御動作を、インバータ出力電流信号Ｉoutと制御量
演算部２４で設定された電演指令信号Ｉrefとの間の誤
差Ｇがなくなるように制御している。そこで、前記誤差
Ｇを誤差監視部２３で監視しておき、この誤差Ｇが所定
時間内にほぼなくなる場合には、太陽電池動作点が最大
電力点ＷMAXよりも開放電圧側にあると判断する。一
方、この誤差が、所定時間内になくならずに存続する場
合には、太陽電池動作点か最大電力点ＷMAXよりも短絡
電流側にあると判断する。
いる。すなわち、インバータ装置２０は高周波インバー
タブリッジ５のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオン／オ
フ制御動作を、インバータ出力電流信号Ｉoutと制御量
演算部２４で設定された電演指令信号Ｉrefとの間の誤
差Ｇがなくなるように制御している。そこで、前記誤差
Ｇを誤差監視部２３で監視しておき、この誤差Ｇが所定
時間内にほぼなくなる場合には、太陽電池動作点が最大
電力点ＷMAXよりも開放電圧側にあると判断する。一
方、この誤差が、所定時間内になくならずに存続する場
合には、太陽電池動作点か最大電力点ＷMAXよりも短絡
電流側にあると判断する。
【０１０９】制御量演算部２４は基本的には次のような
操作を行っている。すなわち、図９に示すように、任意
の周期Ｔを設定し、この周期Ｔを期間Ｔ1，Ｔ2の二つに
分割し、先の期間Ｔ1においては、電流指令信号Ｉrefの
振幅Ｒを一定の増加率で徐々に増加させ、後の期間Ｔ2
においては、先の期間Ｔ1によって増加させた電流指令
信号Ｉrefの振幅Ｒを維持して変化させないようにして
いる。このような周期Ｔを繰り返すことで、電流指令信
号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させている。
操作を行っている。すなわち、図９に示すように、任意
の周期Ｔを設定し、この周期Ｔを期間Ｔ1，Ｔ2の二つに
分割し、先の期間Ｔ1においては、電流指令信号Ｉrefの
振幅Ｒを一定の増加率で徐々に増加させ、後の期間Ｔ2
においては、先の期間Ｔ1によって増加させた電流指令
信号Ｉrefの振幅Ｒを維持して変化させないようにして
いる。このような周期Ｔを繰り返すことで、電流指令信
号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させている。
【０１１０】制御量演算部２４は、周期Ｔを振幅Ｒを増
加させる期間Ｔ1と振幅Ｒを変化させない期間Ｔ2とに分
割することで、電圧変化監視部２２による電圧変化の監
視と誤差演算部２３による誤差Ｇの監視とを両立できる
ようにしている。すなわち、振幅Ｒを徐々に増加させる
操作を行った状態では、誤差Ｇが存続し、したがって、
誤差監視部２３では、太陽電池動作点の位置を判断する
ことはできない。これに対して、日射強度が安定してい
る条件において振幅Ｒを徐々に増加させる操作を行わな
い状態では、太陽電池動作点の電圧が規則性をもって減
少することがなく、したがって、電圧変化監視部２２で
は、太陽電池動作点の位置を判定することができない。
加させる期間Ｔ1と振幅Ｒを変化させない期間Ｔ2とに分
割することで、電圧変化監視部２２による電圧変化の監
視と誤差演算部２３による誤差Ｇの監視とを両立できる
ようにしている。すなわち、振幅Ｒを徐々に増加させる
操作を行った状態では、誤差Ｇが存続し、したがって、
誤差監視部２３では、太陽電池動作点の位置を判断する
ことはできない。これに対して、日射強度が安定してい
る条件において振幅Ｒを徐々に増加させる操作を行わな
い状態では、太陽電池動作点の電圧が規則性をもって減
少することがなく、したがって、電圧変化監視部２２で
は、太陽電池動作点の位置を判定することができない。
【０１１１】そこで、周期Ｔ全般において、太陽電池動
作点電圧の減少具合を電圧変化監視部２２で監視するこ
とで、太陽電池動作点の位置を判定する。一方、振幅Ｒ
を変化させない期間Ｔ2において、電流指令信号Ｉrefと
インバータ出力電流信号Ｉoutとの間の誤差が所定時間
内になくなるか否かを監視することで太陽電池動作点の
位置を判定する。
作点電圧の減少具合を電圧変化監視部２２で監視するこ
とで、太陽電池動作点の位置を判定する。一方、振幅Ｒ
を変化させない期間Ｔ2において、電流指令信号Ｉrefと
インバータ出力電流信号Ｉoutとの間の誤差が所定時間
内になくなるか否かを監視することで太陽電池動作点の
位置を判定する。
【０１１２】このように、インバータ装置２０では、誤
差監視部２３をさらに備えることで、上記誤差を監視し
て太陽電池動作点を最大電力点に追従する方法と、単位
時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視して太陽
電池動作点を最大電力点に追従する方法とを併用してい
る。
差監視部２３をさらに備えることで、上記誤差を監視し
て太陽電池動作点を最大電力点に追従する方法と、単位
時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視して太陽
電池動作点を最大電力点に追従する方法とを併用してい
る。
【０１１３】まず、電圧変化監視部２２による太陽電池
動作点の位置判断操作を説明する。電圧変化監視部２２
では、単位時間あたりの動作点電圧ＶMの電圧変化（以
下、電圧変化率αという）が上限値βを超過するか否か
を、サンプリングタイムｔ毎に監視している。上限値β
は次のようにして設定する。すなわち、太陽電池動作点
が最大電力点ＷMAXより開放電圧側にある状態で期間Ｔ1
の間だけある一定の増加率で振幅Ｒの拡幅制御を行った
際に生じる電圧変化を電圧変化ΔＶ’とし、この電圧変
化ΔＶ’より僅かに大きい電圧変化を許容電圧変化ΔＶ
として設定する。そして、このようにして設定した許容
電圧変化ΔＶを期間Ｔ1で除算した値ΔＶ／Ｔ1を上限値
βとして設定する（β＝ΔＶ／Ｔ1）。
動作点の位置判断操作を説明する。電圧変化監視部２２
では、単位時間あたりの動作点電圧ＶMの電圧変化（以
下、電圧変化率αという）が上限値βを超過するか否か
を、サンプリングタイムｔ毎に監視している。上限値β
は次のようにして設定する。すなわち、太陽電池動作点
が最大電力点ＷMAXより開放電圧側にある状態で期間Ｔ1
の間だけある一定の増加率で振幅Ｒの拡幅制御を行った
際に生じる電圧変化を電圧変化ΔＶ’とし、この電圧変
化ΔＶ’より僅かに大きい電圧変化を許容電圧変化ΔＶ
として設定する。そして、このようにして設定した許容
電圧変化ΔＶを期間Ｔ1で除算した値ΔＶ／Ｔ1を上限値
βとして設定する（β＝ΔＶ／Ｔ1）。
【０１１４】電圧変化監視部２２は、上限値βを記憶し
たうえで電圧変化率αを監視する。電圧変化率αの監視
は具体的には次のようにして行う。ここでは、図１０に
示すように、日射強度が大きく安定している状態Ｅ６で
の太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ６）上におい
て、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E6)よりも開放
電圧側の点Ｑから、同じく最大電力点より開放電圧側の
点Ｓ（点Ｓ２）に移動したのち、最大電力点ＷMAXより
若干短絡電流側の点Ｓ３（点Ｘ）に移動し、さらに短絡
電流側にある点Ｙに移動した場合を想定して説明する。
たうえで電圧変化率αを監視する。電圧変化率αの監視
は具体的には次のようにして行う。ここでは、図１０に
示すように、日射強度が大きく安定している状態Ｅ６で
の太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ６）上におい
て、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E6)よりも開放
電圧側の点Ｑから、同じく最大電力点より開放電圧側の
点Ｓ（点Ｓ２）に移動したのち、最大電力点ＷMAXより
若干短絡電流側の点Ｓ３（点Ｘ）に移動し、さらに短絡
電流側にある点Ｙに移動した場合を想定して説明する。
【０１１５】電圧変化監視部２２では、期間Ｔ1の開始
時（点Ｑ）の動作点電圧ＶM(Q)の値を電圧基準ＶSTとし
て記憶しておく。この状態で、制御量演算部２４が期間
Ｔ1の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを一定の増加率で
徐々に増加させる制御を行うと、太陽電池動作点は太陽
電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ６）上を移動し、それ
に伴い、太陽電池動作点電圧ＶMは低下していく。
時（点Ｑ）の動作点電圧ＶM(Q)の値を電圧基準ＶSTとし
て記憶しておく。この状態で、制御量演算部２４が期間
Ｔ1の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを一定の増加率で
徐々に増加させる制御を行うと、太陽電池動作点は太陽
電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ６）上を移動し、それ
に伴い、太陽電池動作点電圧ＶMは低下していく。
【０１１６】このとき、電圧変化監視部２２では、サン
プリングタイムｔ(1〜n)毎に、電圧変化率α(1〜n)を計
算する。電圧変化率α(1〜n)は、次のようにして計算さ
れる。ここでは、期間Ｔ1の開始時（点Ｑ）からｉ番目
のサンプリングタイムｔi経過時（点Ｑi）の電圧変化率
αiを例として説明する。すなわち、電圧基準ＶST（点
Ｑでの動作点電圧ＶM(Q)が相当する）から、期間Ｔ1の
開始時から数えてｉ番目のサンプリングタイムｔiを経
過した時点（点Ｑi）での動作点電圧ＶM(i)を減算する
ことで電圧変化ΔＶi（＝ＶST−ＶM(i)）を求める。そ
して、求めた電圧変化ΔＶiを周期Ｔ開始時からｉ番目
のサンプリングタイムｔiまでの経過時間Ｐｉで除算す
ることで、電圧変化率αｉ（＝ΔＶi／Ｐi）を求める。
プリングタイムｔ(1〜n)毎に、電圧変化率α(1〜n)を計
算する。電圧変化率α(1〜n)は、次のようにして計算さ
れる。ここでは、期間Ｔ1の開始時（点Ｑ）からｉ番目
のサンプリングタイムｔi経過時（点Ｑi）の電圧変化率
αiを例として説明する。すなわち、電圧基準ＶST（点
Ｑでの動作点電圧ＶM(Q)が相当する）から、期間Ｔ1の
開始時から数えてｉ番目のサンプリングタイムｔiを経
過した時点（点Ｑi）での動作点電圧ＶM(i)を減算する
ことで電圧変化ΔＶi（＝ＶST−ＶM(i)）を求める。そ
して、求めた電圧変化ΔＶiを周期Ｔ開始時からｉ番目
のサンプリングタイムｔiまでの経過時間Ｐｉで除算す
ることで、電圧変化率αｉ（＝ΔＶi／Ｐi）を求める。
【０１１７】電圧変化監視部２２では、このようにして
求めた電圧変化率αiと上限値βとの大小の比較、およ
び電圧変化の方向により太陽電池動作点の位置を判定す
る。すなわち、電圧変化の方向がマイナス（ＶST＞Ｖ
M(i)）であって、αi＜βである場合には、サンプリン
グタイムｔi経過後（点Ｑi）の太陽電池動作点が最大電
力点ＷMAX(E6)よりも開放電圧側にあると判断する。一
方、電圧変化の方向がマイナス（ＶST＞ＶM(i)）であっ
て、αi＞βである場合には、サンプリングタイムｔi経
過後（Ｑi）の太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E6)よ
りも短絡電流側にあると判断する。
求めた電圧変化率αiと上限値βとの大小の比較、およ
び電圧変化の方向により太陽電池動作点の位置を判定す
る。すなわち、電圧変化の方向がマイナス（ＶST＞Ｖ
M(i)）であって、αi＜βである場合には、サンプリン
グタイムｔi経過後（点Ｑi）の太陽電池動作点が最大電
力点ＷMAX(E6)よりも開放電圧側にあると判断する。一
方、電圧変化の方向がマイナス（ＶST＞ＶM(i)）であっ
て、αi＞βである場合には、サンプリングタイムｔi経
過後（Ｑi）の太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E6)よ
りも短絡電流側にあると判断する。
【０１１８】α＜βである場合の操作 太陽電池動作点が、共に最大電力点ＷMAX(E6)より開放
電圧側にある点Ｑから点Ｑiに移動すると、点Ｑiにおい
て、ＶST＞ＶM(i)（＝電圧変化の方向がマイナス）であ
って、αi＜βとなる。電圧変化監視部２２は、このよ
うな状態を検知すると、点Ｑiでの太陽電池動作点が最
大電力点ＷMAX(E6)よりも開放電圧側にあると判断し、
その旨を知らせる信号を制御量演算部２４に出力する。
制御量演算部１４では、この信号に基づいて、電流指令
信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させる操作を継続し、
太陽電池動作点は最大電力点ＷMAX(E6)に近づいてい
く。
電圧側にある点Ｑから点Ｑiに移動すると、点Ｑiにおい
て、ＶST＞ＶM(i)（＝電圧変化の方向がマイナス）であ
って、αi＜βとなる。電圧変化監視部２２は、このよ
うな状態を検知すると、点Ｑiでの太陽電池動作点が最
大電力点ＷMAX(E6)よりも開放電圧側にあると判断し、
その旨を知らせる信号を制御量演算部２４に出力する。
制御量演算部１４では、この信号に基づいて、電流指令
信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させる操作を継続し、
太陽電池動作点は最大電力点ＷMAX(E6)に近づいてい
く。
【０１１９】このような状態が期間Ｔ1だけ続くと、電
圧変化監視部２２は電圧基準ＶSTを更新する。電圧基準
ＶSTの更新は、期間Ｔ1経過時（点Ｓ）の動作点電圧
（ＶM(S)）を次の電圧基準ＶSTとして更新記憶すること
で行われる。
圧変化監視部２２は電圧基準ＶSTを更新する。電圧基準
ＶSTの更新は、期間Ｔ1経過時（点Ｓ）の動作点電圧
（ＶM(S)）を次の電圧基準ＶSTとして更新記憶すること
で行われる。
【０１２０】電圧基準ＶSTを更新したのち、制御量演算
部１４では、期間Ｔ2の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒ
を変化させない操作に切り替わる。すると、電流指令信
号Ｉrefの振幅Ｒが徐々に増加しなくなるので、動作点
電圧が減少することはなくなる。したがって、電圧変化
監視部２２では、太陽電池動作点の位置を判断できなく
なる。そのため、期間Ｔ2では、誤差監視部２３が太陽
電池動作点の位置の判断を行うことになるが、これにつ
いては後述する。
部１４では、期間Ｔ2の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒ
を変化させない操作に切り替わる。すると、電流指令信
号Ｉrefの振幅Ｒが徐々に増加しなくなるので、動作点
電圧が減少することはなくなる。したがって、電圧変化
監視部２２では、太陽電池動作点の位置を判断できなく
なる。そのため、期間Ｔ2では、誤差監視部２３が太陽
電池動作点の位置の判断を行うことになるが、これにつ
いては後述する。
【０１２１】α＞βである場合の操作 図１０において、最大電力点ＷMAX(E6)付近（若干短絡
電流側）に位置する点Ｘ（なお、ここでは、説明を容易
にする都合上、点Ｘを期間Ｔ1の開始タイミングに同期
した時点に設定している）で電流指令信号Ｉrefの振幅
Ｒの拡幅操作を継続すると、太陽電池２に対して取り出
せる最大電力以上の電力を要求することになり、太陽電
池動作点は短絡電圧側に引っ張られて点Ｘから点Ｙヘ移
動する。この時、動作点電圧ＶMは時間とともに大きく
減少する方向に変化する。
電流側）に位置する点Ｘ（なお、ここでは、説明を容易
にする都合上、点Ｘを期間Ｔ1の開始タイミングに同期
した時点に設定している）で電流指令信号Ｉrefの振幅
Ｒの拡幅操作を継続すると、太陽電池２に対して取り出
せる最大電力以上の電力を要求することになり、太陽電
池動作点は短絡電圧側に引っ張られて点Ｘから点Ｙヘ移
動する。この時、動作点電圧ＶMは時間とともに大きく
減少する方向に変化する。
【０１２２】このような動作点電圧ＶMの変化を電圧変
化監視部２２において検出する。すなわち、図９におい
て、点Ｘでの電圧基準ＶST（＝動作点電圧ＶM(X)）から
点Ｙでの動作点電圧ＶM(Y)を減算することで電圧変化Δ
ＶY（＝ＶST−ＶM(Y)）を求める。そして、求めた電圧
変化ΔＶYを点Ｘから点Ｙまでの経過時間Ｐlで除算する
ことで、電圧変化率αY（＝ΔＶY／Ｐl）を求める。
化監視部２２において検出する。すなわち、図９におい
て、点Ｘでの電圧基準ＶST（＝動作点電圧ＶM(X)）から
点Ｙでの動作点電圧ＶM(Y)を減算することで電圧変化Δ
ＶY（＝ＶST−ＶM(Y)）を求める。そして、求めた電圧
変化ΔＶYを点Ｘから点Ｙまでの経過時間Ｐlで除算する
ことで、電圧変化率αY（＝ΔＶY／Ｐl）を求める。
【０１２３】電圧変化監視部２２では、このようにして
求めた電圧変化率αYと上限値βとの比較、および電圧
変化の方向に基づいて、次のような判断を行う。すなわ
ち、この場合では、太陽電池動作点の電圧が時間ととも
に大きく減少するため、ＶST＞ＶM(Y)（＝電圧変化の方
向がマイナス）であって、αY＞βとなる。このことを
検出した電圧変化監視部２２では、αY＞βとなる点Ｙ
での太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E6)よりも短絡
電流側にあると判断する。
求めた電圧変化率αYと上限値βとの比較、および電圧
変化の方向に基づいて、次のような判断を行う。すなわ
ち、この場合では、太陽電池動作点の電圧が時間ととも
に大きく減少するため、ＶST＞ＶM(Y)（＝電圧変化の方
向がマイナス）であって、αY＞βとなる。このことを
検出した電圧変化監視部２２では、αY＞βとなる点Ｙ
での太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E6)よりも短絡
電流側にあると判断する。
【０１２４】電圧変化監視部２２は、太陽電池動作点が
最大電力点ＷMAX(E6)よりも短絡電流側にあると判断す
ると、期間Ｔ1の終了を待つことなく、電圧変化率αYが
上限値βを越えたことを検出された瞬間（＝点Ｙ）にお
いて、制御量演算部２４に対してその旨を知らせる信号
を出力する。制御量演算部２４はこの信号に基づいて、
瞬時にインバータの出力を減少させる、すなわち電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作に切り替える。
最大電力点ＷMAX(E6)よりも短絡電流側にあると判断す
ると、期間Ｔ1の終了を待つことなく、電圧変化率αYが
上限値βを越えたことを検出された瞬間（＝点Ｙ）にお
いて、制御量演算部２４に対してその旨を知らせる信号
を出力する。制御量演算部２４はこの信号に基づいて、
瞬時にインバータの出力を減少させる、すなわち電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作に切り替える。
【０１２５】制御量演算部２４が、電流指令信号Ｉref
の振幅Ｒを減少させる操作を継続すると、太陽電池動作
点は最大電力点ＷMAX(E6)より短絡電流側の位置から、
最大電力点ＷMAX(E6)に向かって移動し、最後には、最
大電力点ＷMAX(E6)より開放電圧側の位置まで移動す
る。
の振幅Ｒを減少させる操作を継続すると、太陽電池動作
点は最大電力点ＷMAX(E6)より短絡電流側の位置から、
最大電力点ＷMAX(E6)に向かって移動し、最後には、最
大電力点ＷMAX(E6)より開放電圧側の位置まで移動す
る。
【０１２６】太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E6)を
越えて開放電圧側に移動したことは次のようにして判定
される。すなわち、短絡電流側→最大電力点→開放電圧
側に向かって太陽電池動作点が移動すると、動作点電圧
ＶMは上昇する。そこで、電圧変化監視部２２では、電
圧基準ＶST（＝ＶM(X)）から許容電圧変化ΔＶを減算す
ることで電圧下限値ＶU（＝ＶST−ΔＶ）を算出する。
そして、サンプリングタイムｔ毎に検出する動作点電圧
ＶMと電圧下限値ＶUとを比較し、ＶM＜ＶUであるなら
ば、太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAX(E6)より短絡
電流側にまだ位置していると判断し、その旨を知らせる
信号を制御量演算部２４に出力する。すると、制御量演
算部２４では、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させ
る操作を継続し、これにより、太陽電池動作点は開放電
圧側に向けてさらに移動する。
越えて開放電圧側に移動したことは次のようにして判定
される。すなわち、短絡電流側→最大電力点→開放電圧
側に向かって太陽電池動作点が移動すると、動作点電圧
ＶMは上昇する。そこで、電圧変化監視部２２では、電
圧基準ＶST（＝ＶM(X)）から許容電圧変化ΔＶを減算す
ることで電圧下限値ＶU（＝ＶST−ΔＶ）を算出する。
そして、サンプリングタイムｔ毎に検出する動作点電圧
ＶMと電圧下限値ＶUとを比較し、ＶM＜ＶUであるなら
ば、太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAX(E6)より短絡
電流側にまだ位置していると判断し、その旨を知らせる
信号を制御量演算部２４に出力する。すると、制御量演
算部２４では、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させ
る操作を継続し、これにより、太陽電池動作点は開放電
圧側に向けてさらに移動する。
【０１２７】一方、ＶM＞ＶUとなる（図１０では点Ｘ２
が相当する）と、太陽電池動作点が開放電圧側に向けて
移動した結果、最大電力点ＷMAX(E6)を越えて開放電圧
側に移動したと判断して、その旨を知らせる信号を制御
量演算部２４に出力する。すると、制御量演算部２４で
は、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を停
止して、反対に電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを増加させ
る操作に切り替える。このとき、電圧変化監視部２２は
ＶM＞ＶUとなった時点（点Ｘ２）での動作点電圧Ｖ
M(X2)を電圧基準ＶSTとして更新する。
が相当する）と、太陽電池動作点が開放電圧側に向けて
移動した結果、最大電力点ＷMAX(E6)を越えて開放電圧
側に移動したと判断して、その旨を知らせる信号を制御
量演算部２４に出力する。すると、制御量演算部２４で
は、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を停
止して、反対に電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを増加させ
る操作に切り替える。このとき、電圧変化監視部２２は
ＶM＞ＶUとなった時点（点Ｘ２）での動作点電圧Ｖ
M(X2)を電圧基準ＶSTとして更新する。
【０１２８】以上のような操作を繰り返して行うことに
より、最大電力点ＷMAX(E6)よりも短絡電流側にある太
陽電池動作点を瞬時に最大電力点ＷMAX(E6)よりも開放
電圧側に移動させる。
より、最大電力点ＷMAX(E6)よりも短絡電流側にある太
陽電池動作点を瞬時に最大電力点ＷMAX(E6)よりも開放
電圧側に移動させる。
【０１２９】また、制御量演算部２４では、電流指令信
号Ｉrefの振幅Ｒを減少操作する際において、振幅Ｒの
減少操作を開始する判断を下した際の電圧変化率αYの
大小に応じて、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの減少幅が
設定されるのは、前述した実施の形態１のインバータ装
置１と同様である。
号Ｉrefの振幅Ｒを減少操作する際において、振幅Ｒの
減少操作を開始する判断を下した際の電圧変化率αYの
大小に応じて、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの減少幅が
設定されるのは、前述した実施の形態１のインバータ装
置１と同様である。
【０１３０】次に、日射強度が大きい状態（Ｅ７）から
日射強度が小さい状態（Ｅ８）に急変した場合の最大電
力点追従制御を図１１参照して説明する。図１１は各日
射強度（Ｅ７，Ｅ８）の状態における電圧と電力ないし
電流との間の相関関係を示す図であり、符号ＰＶ（Ｅ
７），ＰＶ（Ｅ８）を付した曲線は、日射強度Ｅ７，Ｅ
８の状態における太陽電池電力−電特性曲線であり、符
号ＩＶ（Ｅ７），ＩＶ（Ｅ８）を付した曲線は日射強度
Ｅ７，Ｅ８の状態における太陽電池電流−電圧特性曲線
を示している。
日射強度が小さい状態（Ｅ８）に急変した場合の最大電
力点追従制御を図１１参照して説明する。図１１は各日
射強度（Ｅ７，Ｅ８）の状態における電圧と電力ないし
電流との間の相関関係を示す図であり、符号ＰＶ（Ｅ
７），ＰＶ（Ｅ８）を付した曲線は、日射強度Ｅ７，Ｅ
８の状態における太陽電池電力−電特性曲線であり、符
号ＩＶ（Ｅ７），ＩＶ（Ｅ８）を付した曲線は日射強度
Ｅ７，Ｅ８の状態における太陽電池電流−電圧特性曲線
を示している。
【０１３１】太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ７）
上で太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E7)を追従して
いる状態（点γ）において、日射強度がＥ７からＥ８に
瞬時に変化すると、太陽電池動作点は点γから太陽電池
電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ８）上の点δに瞬時に移動
する。この理由は次のとおりである。図１１において、
太陽電池電力ー電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ７）上の動作点が
点γに位置する状態では、太陽電池電流―電圧特性曲線
ＩＶ（Ｅ７）上の動作点は、点γと同電圧のポイントで
ある点γ’となる。このとき、太陽電池２に接続された
負荷の特性曲線はＬ３であり、点γ’と負荷の特性曲線
Ｌ３とは交差している。
上で太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E7)を追従して
いる状態（点γ）において、日射強度がＥ７からＥ８に
瞬時に変化すると、太陽電池動作点は点γから太陽電池
電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ８）上の点δに瞬時に移動
する。この理由は次のとおりである。図１１において、
太陽電池電力ー電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ７）上の動作点が
点γに位置する状態では、太陽電池電流―電圧特性曲線
ＩＶ（Ｅ７）上の動作点は、点γと同電圧のポイントで
ある点γ’となる。このとき、太陽電池２に接続された
負荷の特性曲線はＬ３であり、点γ’と負荷の特性曲線
Ｌ３とは交差している。
【０１３２】この状態で、日射強度Ｅ７がＥ８に瞬時に
変化すると、太陽電池動作点は太陽電池電流−電圧特性
曲線ＩＶ（Ｅ７）上の点γ’から、負荷特性曲線Ｌ３と
太陽電池電流−電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ８）との交点であ
る点δ’に移動する。したがって、太陽電池電力−電圧
特性曲線ＰＶ（Ｅ８）上では、太陽電池動作点が点δ’
と同電圧である点δに移動することになる。
変化すると、太陽電池動作点は太陽電池電流−電圧特性
曲線ＩＶ（Ｅ７）上の点γ’から、負荷特性曲線Ｌ３と
太陽電池電流−電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ８）との交点であ
る点δ’に移動する。したがって、太陽電池電力−電圧
特性曲線ＰＶ（Ｅ８）上では、太陽電池動作点が点δ’
と同電圧である点δに移動することになる。
【０１３３】このように日射強度が急減すると、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒと太陽電池動作点電圧の変化は図
１２のようになる。すなわち、日射強度が急減する前は
太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ７）上で太陽電池
動作点が最大電力点ＷMAX(E7)を追従しており、点γま
で太陽電池動作点電圧は時間とともに減少変化してい
る。この状態で日射強度Ｅ７がより小さい日射強度Ｅ８
に急減すると、このことを電圧変化監視部２２は次のよ
うにして判断する。すなわち、電圧変化監視部２２で
は、点γから点δまでの経過時間Ｐnにおける電圧変化
率αδを求める。電圧変化率αδは、前述した説明と同
様、点γでの電圧基準ＶST（＝動作点電圧ＶM(γ)）か
ら点δでの動作点電圧ＶM(δ)を減算することで電圧変
化ΔＶδ（＝ＶST−ＶM(δ)）を求める。そして、求め
た電圧変化ΔＶδを経過時間Ｐnで除算することで、電
圧変化率αδ（＝ΔＶδ／Ｐn）を求める。
令信号Ｉrefの振幅Ｒと太陽電池動作点電圧の変化は図
１２のようになる。すなわち、日射強度が急減する前は
太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ７）上で太陽電池
動作点が最大電力点ＷMAX(E7)を追従しており、点γま
で太陽電池動作点電圧は時間とともに減少変化してい
る。この状態で日射強度Ｅ７がより小さい日射強度Ｅ８
に急減すると、このことを電圧変化監視部２２は次のよ
うにして判断する。すなわち、電圧変化監視部２２で
は、点γから点δまでの経過時間Ｐnにおける電圧変化
率αδを求める。電圧変化率αδは、前述した説明と同
様、点γでの電圧基準ＶST（＝動作点電圧ＶM(γ)）か
ら点δでの動作点電圧ＶM(δ)を減算することで電圧変
化ΔＶδ（＝ＶST−ＶM(δ)）を求める。そして、求め
た電圧変化ΔＶδを経過時間Ｐnで除算することで、電
圧変化率αδ（＝ΔＶδ／Ｐn）を求める。
【０１３４】電圧変化監視部２２では、求めた電圧変化
率αδと予め記憶している上限値βとを比較する。この
場合では、太陽電池動作点の電圧が時間とともに大きく
減少するため、ＶST＞ＶM(δ)（＝電圧変化の方向がマ
イナス）であって、αδ＞βとなるので、電圧変化率監
視部２２は点δでの太陽電池動作点は最大電力点Ｗ
MAX(E8)よりも短絡電流側にあると判断する。そして、
太陽電池動作点が短絡電流側にあると判断した際の期間
（図１２では、このような判断を下した期間を期間Ｔ1
としているが、期間Ｔ2の場合も同様である）の終了を
待たずに電圧変化率αが上限値βを越えた瞬間（点δ）
において、制御量演算部２４にその旨を知らせる信号を
出力する。
率αδと予め記憶している上限値βとを比較する。この
場合では、太陽電池動作点の電圧が時間とともに大きく
減少するため、ＶST＞ＶM(δ)（＝電圧変化の方向がマ
イナス）であって、αδ＞βとなるので、電圧変化率監
視部２２は点δでの太陽電池動作点は最大電力点Ｗ
MAX(E8)よりも短絡電流側にあると判断する。そして、
太陽電池動作点が短絡電流側にあると判断した際の期間
（図１２では、このような判断を下した期間を期間Ｔ1
としているが、期間Ｔ2の場合も同様である）の終了を
待たずに電圧変化率αが上限値βを越えた瞬間（点δ）
において、制御量演算部２４にその旨を知らせる信号を
出力する。
【０１３５】制御量演算部２４は電圧変化監視部２２か
ら送られた信号に基づいて、瞬時にインバータの出力を
減少させる、すなわち電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減
少させる操作に切り替える。そして、制御量演算部２４
が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を継
続すると、太陽電池動作点は最大電力点ＷMAX(E8)より
短絡電流側の位置から、最大電力点ＷMAX(E8)に向かっ
て移動し、最後には、最大電力点ＷMAX(E8)より開放電
圧側の位置まで移動する。
ら送られた信号に基づいて、瞬時にインバータの出力を
減少させる、すなわち電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減
少させる操作に切り替える。そして、制御量演算部２４
が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を継
続すると、太陽電池動作点は最大電力点ＷMAX(E8)より
短絡電流側の位置から、最大電力点ＷMAX(E8)に向かっ
て移動し、最後には、最大電力点ＷMAX(E8)より開放電
圧側の位置まで移動する。
【０１３６】太陽電池動作点が最大電力点ＷMAX(E8)を
越えて開放電圧側に移動したことは次のようにして判断
される。すなわち、短絡電流側→最大電力点→開放電圧
側に向かって太陽電池動作点が移動すると、動作点電圧
ＶMは上昇する。電圧変化監視部２２では、電圧基準Ｖ
ST（＝ＶM(γ)）から許容電圧変化ΔＶを減算すること
で電圧下限値ＶU（＝ＶST−ΔＶ）を算出する。そし
て、動作点電圧ＶMと電圧下限値ＶUとを比較し、ＶM＜
ＶUであるならば、太陽電池動作点は、最大電力点Ｗ
MAX(E8)より短絡電流側にまだ位置していると判断し、
その旨を知らせる信号を制御量演算部２４に出力する。
すると、制御量演算部２４では、電流指令信号Ｉrefの
振幅Ｒを減少させる操作を継続し、これにより、太陽電
池動作点は開放電圧側に向けてさらに移動する。
越えて開放電圧側に移動したことは次のようにして判断
される。すなわち、短絡電流側→最大電力点→開放電圧
側に向かって太陽電池動作点が移動すると、動作点電圧
ＶMは上昇する。電圧変化監視部２２では、電圧基準Ｖ
ST（＝ＶM(γ)）から許容電圧変化ΔＶを減算すること
で電圧下限値ＶU（＝ＶST−ΔＶ）を算出する。そし
て、動作点電圧ＶMと電圧下限値ＶUとを比較し、ＶM＜
ＶUであるならば、太陽電池動作点は、最大電力点Ｗ
MAX(E8)より短絡電流側にまだ位置していると判断し、
その旨を知らせる信号を制御量演算部２４に出力する。
すると、制御量演算部２４では、電流指令信号Ｉrefの
振幅Ｒを減少させる操作を継続し、これにより、太陽電
池動作点は開放電圧側に向けてさらに移動する。
【０１３７】一方、ＶM＞ＶUとなる（図１２では点γ２
が相当する）と、太陽電池動作点が開放電圧側に向けて
移動した結果、最大電力点ＷMAX(E8)を越えて開放電圧
側に移動したと判断して、その旨を知らせる信号を制御
量演算部２４に出力する。すると、制御量演算部２４で
は、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を停
止して、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを増加させる操作
に切り替える。このとき、電圧変化監視部２２はＶ
M(γ2)＞ＶUとなった時点（点γ２）での動作点電圧Ｖ
M(γ2)を電圧基準ＶSTとして更新する。
が相当する）と、太陽電池動作点が開放電圧側に向けて
移動した結果、最大電力点ＷMAX(E8)を越えて開放電圧
側に移動したと判断して、その旨を知らせる信号を制御
量演算部２４に出力する。すると、制御量演算部２４で
は、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを減少させる操作を停
止して、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを増加させる操作
に切り替える。このとき、電圧変化監視部２２はＶ
M(γ2)＞ＶUとなった時点（点γ２）での動作点電圧Ｖ
M(γ2)を電圧基準ＶSTとして更新する。
【０１３８】以上のような操作を行うことにより、最大
電力点ＷMAX(E8)よりも短絡電流側にある太陽電池動作
点を瞬時に最大電力点ＷMAX(E8)よりも開放電圧側に移
動させることができ、日射強度が急減した状態において
も、迅速に、太陽電池動作点を最大電力点ＷMAX(E8)に
追従させることができる。
電力点ＷMAX(E8)よりも短絡電流側にある太陽電池動作
点を瞬時に最大電力点ＷMAX(E8)よりも開放電圧側に移
動させることができ、日射強度が急減した状態において
も、迅速に、太陽電池動作点を最大電力点ＷMAX(E8)に
追従させることができる。
【０１３９】インバータ装置２０は、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒを減少させる操作で、太陽電池動作点を開
放電圧側に移動させるのであるが、このような操作に際
して、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの減少幅は、振幅Ｒ
を減少操作する判断を下した際の電圧変化率αδの大小
に応じて設定される。すなわち、電圧変化率αδが大き
ければ大きいほど、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを大き
く減少させる。逆に電圧変化率αδが小さければ小さい
ほど電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを小さく減少させる。
これにより、最大電力点ＷMAX(E8)より短絡電流側に移
動した太陽電池動作点を迅速に開放電圧側に移動させる
ことができる。このことは実施の形態１で説明した通り
である。
refの振幅Ｒを減少させる操作で、太陽電池動作点を開
放電圧側に移動させるのであるが、このような操作に際
して、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの減少幅は、振幅Ｒ
を減少操作する判断を下した際の電圧変化率αδの大小
に応じて設定される。すなわち、電圧変化率αδが大き
ければ大きいほど、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを大き
く減少させる。逆に電圧変化率αδが小さければ小さい
ほど電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを小さく減少させる。
これにより、最大電力点ＷMAX(E8)より短絡電流側に移
動した太陽電池動作点を迅速に開放電圧側に移動させる
ことができる。このことは実施の形態１で説明した通り
である。
【０１４０】次に、日射強度が小さい状態Ｅ９から日射
強度が大きい状態Ｅ１０に急変した場合の最大電力点追
従制御を図１３を参照して説明する。図１３は各日射強
度（Ｅ９，Ｅ１０）の状態における電圧と電力ないし電
流との間の相関関係を示す図であり、符号ＰＶ（Ｅ
９），ＰＶ（Ｅ１０）を付した曲線は、日射強度Ｅ９，
Ｅ１０の状態における太陽電池電力−電圧特性曲線であ
り、符号ＩＶ（Ｅ９），ＩＶ（Ｅ１０）を付した曲線は
日射強度Ｅ９，Ｅ１０の状態における太陽電池電流−電
圧特性曲線を示している。
強度が大きい状態Ｅ１０に急変した場合の最大電力点追
従制御を図１３を参照して説明する。図１３は各日射強
度（Ｅ９，Ｅ１０）の状態における電圧と電力ないし電
流との間の相関関係を示す図であり、符号ＰＶ（Ｅ
９），ＰＶ（Ｅ１０）を付した曲線は、日射強度Ｅ９，
Ｅ１０の状態における太陽電池電力−電圧特性曲線であ
り、符号ＩＶ（Ｅ９），ＩＶ（Ｅ１０）を付した曲線は
日射強度Ｅ９，Ｅ１０の状態における太陽電池電流−電
圧特性曲線を示している。
【０１４１】太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ９）
上の動作点が最大電力点を追従している状態（点ζ）
で、日射強度Ｅ９がＥ１０に瞬時に変化すると、太陽電
圧動作点は点ζから太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ
（Ｅ１０）上の点ηに瞬時に移動する。この理由は次の
とおりである。図１３において、太陽電池電力ー電圧特
性曲線ＰＶ（Ｅ９）上の動作点が点ζに位置する状態で
は、太陽電池電流―電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ９）上の動作
点は、点ζと同電圧のポイントである点ζ’となる。こ
のとき、太陽電池２に接続された負荷の特性曲線はＬ４
であり、点ζ’と負荷の特性曲線Ｌ４とは交差してい
る。
上の動作点が最大電力点を追従している状態（点ζ）
で、日射強度Ｅ９がＥ１０に瞬時に変化すると、太陽電
圧動作点は点ζから太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ
（Ｅ１０）上の点ηに瞬時に移動する。この理由は次の
とおりである。図１３において、太陽電池電力ー電圧特
性曲線ＰＶ（Ｅ９）上の動作点が点ζに位置する状態で
は、太陽電池電流―電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ９）上の動作
点は、点ζと同電圧のポイントである点ζ’となる。こ
のとき、太陽電池２に接続された負荷の特性曲線はＬ４
であり、点ζ’と負荷の特性曲線Ｌ４とは交差してい
る。
【０１４２】この状態で、日射強度Ｅ９がＥ１０に瞬時
に変化した場合には、太陽電池動作点は太陽電池電流−
電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ９）上の点ζ’から負荷特性曲線
Ｌ４と太陽電池電流−電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ１０）との
交点である点η’に移動する。したがって、太陽電池電
力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ１０）上では、太陽電池動作
点は、点η’と同電圧である点ηに移動することにな
る。
に変化した場合には、太陽電池動作点は太陽電池電流−
電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ９）上の点ζ’から負荷特性曲線
Ｌ４と太陽電池電流−電圧特性曲線ＩＶ（Ｅ１０）との
交点である点η’に移動する。したがって、太陽電池電
力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ１０）上では、太陽電池動作
点は、点η’と同電圧である点ηに移動することにな
る。
【０１４３】このようにして日射強度が急増すると、電
流指令信号Ｉrefの振幅Ｒと太陽電池動作点電圧の変化
は図１４のようになる。すなわち、日射強度が急増する
前は太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ９）上で太陽
電池動作点が最大電力点ＷMAX(E9)を追従しており、点
ζまで太陽電池動作点電圧は時間とともに減少変化して
いる。この状態で日射強度Ｅ９がより大きい日射強度Ｅ
１０に急増すると、このことを電圧変化監視部２２は次
のようにして判断する。すなわち、点ζより期間Ｔ1も
しくは期間Ｔ2だけ経過した時点が点ηであり、点ζか
ら点ηに時間が経過する間に、日射強度Ｅ９がより大き
な日射強度Ｅ１０に急増したとする。なお、図１４で
は、例として、振幅Ｒを増加させない期間Ｔ2の間に、
日射強度Ｅ９がより大きな日射強度Ｅ１０に急増した場
合を示しているが、振幅を徐々に増加させる期間Ｔ1の
間に、日射強度Ｅ９がより大きな日射強度Ｅ１０に急増
した場合も同様である。
流指令信号Ｉrefの振幅Ｒと太陽電池動作点電圧の変化
は図１４のようになる。すなわち、日射強度が急増する
前は太陽電池電力−電圧特性曲線ＰＶ（Ｅ９）上で太陽
電池動作点が最大電力点ＷMAX(E9)を追従しており、点
ζまで太陽電池動作点電圧は時間とともに減少変化して
いる。この状態で日射強度Ｅ９がより大きい日射強度Ｅ
１０に急増すると、このことを電圧変化監視部２２は次
のようにして判断する。すなわち、点ζより期間Ｔ1も
しくは期間Ｔ2だけ経過した時点が点ηであり、点ζか
ら点ηに時間が経過する間に、日射強度Ｅ９がより大き
な日射強度Ｅ１０に急増したとする。なお、図１４で
は、例として、振幅Ｒを増加させない期間Ｔ2の間に、
日射強度Ｅ９がより大きな日射強度Ｅ１０に急増した場
合を示しているが、振幅を徐々に増加させる期間Ｔ1の
間に、日射強度Ｅ９がより大きな日射強度Ｅ１０に急増
した場合も同様である。
【０１４４】点ζから点ηに時間が経過する間に、日射
強度Ｅ９がより大きな日射強度Ｅ１０に急増したとする
と、点ηの動作点電圧ＶM(η)は点ζで設定した電圧基
準ＶST（＝ＶM(ζ)）よりΔＶηだけ大きく増加する。
強度Ｅ９がより大きな日射強度Ｅ１０に急増したとする
と、点ηの動作点電圧ＶM(η)は点ζで設定した電圧基
準ＶST（＝ＶM(ζ)）よりΔＶηだけ大きく増加する。
【０１４５】電圧変化監視部２２では、点ηでの動作点
電圧ＶM(η)が基準電圧ＶST（＝ＶM(ζ)）より大きい
（ＶM(η)＞ＶST）ことを検知すると、次にように判断
する。すなわち、点ηの太陽電池動作点は最大電力点Ｖ
MAX(E10)よりも開放電圧側にあり、しかも、点ηの太陽
電池動作点と最大電力点ＶMAX(E10)との間は、点ζの太
陽電池動作点と最大電力点ＶMAX(E9)との間よりさらに
離間している。
電圧ＶM(η)が基準電圧ＶST（＝ＶM(ζ)）より大きい
（ＶM(η)＞ＶST）ことを検知すると、次にように判断
する。すなわち、点ηの太陽電池動作点は最大電力点Ｖ
MAX(E10)よりも開放電圧側にあり、しかも、点ηの太陽
電池動作点と最大電力点ＶMAX(E10)との間は、点ζの太
陽電池動作点と最大電力点ＶMAX(E9)との間よりさらに
離間している。
【０１４６】このような判断をした電圧変化監視部２２
は、この旨を知らせる信号を制御量演算部２４に出力す
る。すると、制御量演算部２４では、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒを通常より大きく増加させ、これによっ
て、太陽電池動作点を迅速に最大電力点ＶMAX(E10)まで
移動させる。
は、この旨を知らせる信号を制御量演算部２４に出力す
る。すると、制御量演算部２４では、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒを通常より大きく増加させ、これによっ
て、太陽電池動作点を迅速に最大電力点ＶMAX(E10)まで
移動させる。
【０１４７】以上のようにして、日射強度が急増した状
態における太陽電池動作点の位置を判断しているのであ
るが、電圧変化監視部２２は、このときの電圧変化率α
η＝（ＶM(η)−ＶM(ζ)）／（Ｔ2 OR Ｔ1）を算出し、
電圧変化率αη の大小により、点ηにおける太陽電池
動作点が最大電力点ＶMAX(E10)からどの程度離間してい
るのかを判断して、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの増加
量を決定し、これによって、最大電力点ＷMAX(E10)より
離間した太陽電池動作点を速やかに最大電力点Ｗ
MAX(E10)まで移動させている。このことは、実施の形態
１で説明した通りである。
態における太陽電池動作点の位置を判断しているのであ
るが、電圧変化監視部２２は、このときの電圧変化率α
η＝（ＶM(η)−ＶM(ζ)）／（Ｔ2 OR Ｔ1）を算出し、
電圧変化率αη の大小により、点ηにおける太陽電池
動作点が最大電力点ＶMAX(E10)からどの程度離間してい
るのかを判断して、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒの増加
量を決定し、これによって、最大電力点ＷMAX(E10)より
離間した太陽電池動作点を速やかに最大電力点Ｗ
MAX(E10)まで移動させている。このことは、実施の形態
１で説明した通りである。
【０１４８】また、上述した操作（開放電圧側に行き過
ぎた太陽電池動作点を急速に最大電力点ＷMAX(E10)付近
に復帰させる操作）を行うに際して、電圧変化率αの上
限値β’は次のようにして設定される。すなわち、開放
電圧側に位置する太陽電池動作点を急速に最大電力点Ｗ
MAX(E10)付近に復帰させる操作においては、振幅Ｒを通
常より大きく増加させるため、太陽電池動作点が最大電
力点ＷMAX(E10)より開放電圧側にあるにもかかわらず、
先に設定した上限値βを越えてしまうことがある。この
ような状態になれば、電圧変化監視部２２は、太陽電池
動作点が最大電力点ＷMAX(E10)より短絡電流側に位置す
ると誤判断を下してしまう。そこで、上限値βの設定に
際して用いた許容電圧変化ΔＶより大きな許容電圧変化
ΔＶ’を設定し、この許容電圧変化ΔＶ’を期間Ｔ1で
除算した値ΔＶ’／Ｔ1を上限値β’として設定する。
このようにして上限値β’を別途設定して、電圧変化監
視部１７に記憶させて用いることで、太陽電池動作点の
位置の誤判定を防止している。
ぎた太陽電池動作点を急速に最大電力点ＷMAX(E10)付近
に復帰させる操作）を行うに際して、電圧変化率αの上
限値β’は次のようにして設定される。すなわち、開放
電圧側に位置する太陽電池動作点を急速に最大電力点Ｗ
MAX(E10)付近に復帰させる操作においては、振幅Ｒを通
常より大きく増加させるため、太陽電池動作点が最大電
力点ＷMAX(E10)より開放電圧側にあるにもかかわらず、
先に設定した上限値βを越えてしまうことがある。この
ような状態になれば、電圧変化監視部２２は、太陽電池
動作点が最大電力点ＷMAX(E10)より短絡電流側に位置す
ると誤判断を下してしまう。そこで、上限値βの設定に
際して用いた許容電圧変化ΔＶより大きな許容電圧変化
ΔＶ’を設定し、この許容電圧変化ΔＶ’を期間Ｔ1で
除算した値ΔＶ’／Ｔ1を上限値β’として設定する。
このようにして上限値β’を別途設定して、電圧変化監
視部１７に記憶させて用いることで、太陽電池動作点の
位置の誤判定を防止している。
【０１４９】以上の操作を行うことにより、最大電力点
ＷMAX(E10)よりも開放電圧側にあり、さらに最大電力点
ＷMAX(E10)よりも大きく離れている太陽電池動作点を、
電流基準信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させる通常の
操作に比べて、迅速に最大電力点ＷMAX(E10)に近づける
ことができる。
ＷMAX(E10)よりも開放電圧側にあり、さらに最大電力点
ＷMAX(E10)よりも大きく離れている太陽電池動作点を、
電流基準信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々に増加させる通常の
操作に比べて、迅速に最大電力点ＷMAX(E10)に近づける
ことができる。
【０１５０】次に、誤差監視部２３による誤差監視操作
を説明する。期間Ｔ1の間、制御量演算部２４やＰＷＭ
変調制御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々
に増加させつつ、インバータ出力電流信号Ioutの波形が
電流指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行
うと、期間Ｔ1終了直後では、電流指令信号Ｉrefの振幅
Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの振幅ｒとの間に
は、図１５（ａ）に示す誤差Ｇが残存する。
を説明する。期間Ｔ1の間、制御量演算部２４やＰＷＭ
変調制御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを徐々
に増加させつつ、インバータ出力電流信号Ioutの波形が
電流指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行
うと、期間Ｔ1終了直後では、電流指令信号Ｉrefの振幅
Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの振幅ｒとの間に
は、図１５（ａ）に示す誤差Ｇが残存する。
【０１５１】この状態で、引き続いて期間Ｔ2の間、期
間Ｔ1終了時の電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを維持しつ
つ、誤差Ｇだけがなくなる、すなわち、インバータ出力
電流信号Ｉoutの波形が限りなく電流指令信号Ｉrefの波
形に近づくＰＷＭ変調制御を行う。そして、このような
制御を行う期間Ｔ2において、誤差監視部２３では、電
流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉ
outの振幅ｒとの間に誤差Ｇが所定の時間Ｔ3（所定の時
間Ｔ3≦期間Ｔ2）になくなるか否かを監視する。そし
て、誤差Ｇが所定時間Ｔ3の間になくなるのであれば、
太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAXより開放電圧側に
あると判断する。反対に、所定の時間Ｔ3を経過しても
誤差Ｇがなくならない場合には、太陽電池動作点は最大
電力点ＷMAXより短絡電流側にあると判断する。
間Ｔ1終了時の電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを維持しつ
つ、誤差Ｇだけがなくなる、すなわち、インバータ出力
電流信号Ｉoutの波形が限りなく電流指令信号Ｉrefの波
形に近づくＰＷＭ変調制御を行う。そして、このような
制御を行う期間Ｔ2において、誤差監視部２３では、電
流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉ
outの振幅ｒとの間に誤差Ｇが所定の時間Ｔ3（所定の時
間Ｔ3≦期間Ｔ2）になくなるか否かを監視する。そし
て、誤差Ｇが所定時間Ｔ3の間になくなるのであれば、
太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAXより開放電圧側に
あると判断する。反対に、所定の時間Ｔ3を経過しても
誤差Ｇがなくならない場合には、太陽電池動作点は最大
電力点ＷMAXより短絡電流側にあると判断する。
【０１５２】例えば、図９，図１０に示すように、最大
電力点ＷMAXより開放電圧側に位置する点Ｓは、点Ｑか
ら点Ｓまでの期間Ｔ1の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒ
が一定の増加率で増加し続けた直後の太陽電池動作点で
あり、点Ｓでは、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバ
ータ出力電流信号Ｉoutの振幅ｒとの間には、上述した
誤差Ｇが残存している。この状態で、引き続いて期間Ｔ
2の間（点Ｓ→点Ｓ２）、制御量演算部２４やＰＷＭ変
調制御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒをそのま
ま維持しつつ、インバータ出力電流信号Ｉoutの波形が
電流指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行
うと、所定の時間Ｔ3（Ｔ3≦Ｔ2）経過後では、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの
振幅ｒとの間には、図１５（ｂ）に示すように、誤差Ｇ
がほとんんどなくなってしまう。そのため、誤差監視部
２３では、所定の時間Ｔ3 経過後に誤差Ｇがほとんどな
くなってしまうことを検知すると、太陽電池動作点は、
最大電力点ＷMAXより開放電圧側に位置していると判断
する。
電力点ＷMAXより開放電圧側に位置する点Ｓは、点Ｑか
ら点Ｓまでの期間Ｔ1の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒ
が一定の増加率で増加し続けた直後の太陽電池動作点で
あり、点Ｓでは、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバ
ータ出力電流信号Ｉoutの振幅ｒとの間には、上述した
誤差Ｇが残存している。この状態で、引き続いて期間Ｔ
2の間（点Ｓ→点Ｓ２）、制御量演算部２４やＰＷＭ変
調制御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒをそのま
ま維持しつつ、インバータ出力電流信号Ｉoutの波形が
電流指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行
うと、所定の時間Ｔ3（Ｔ3≦Ｔ2）経過後では、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの
振幅ｒとの間には、図１５（ｂ）に示すように、誤差Ｇ
がほとんんどなくなってしまう。そのため、誤差監視部
２３では、所定の時間Ｔ3 経過後に誤差Ｇがほとんどな
くなってしまうことを検知すると、太陽電池動作点は、
最大電力点ＷMAXより開放電圧側に位置していると判断
する。
【０１５３】一方、例えば、図９，図１０に示す点Ｓ３
は、点Ｓ２ら点Ｓ３までの期間Ｔ2の間、電流指令信号
Ｉrefの振幅Ｒが一定の増加率で増加し続けた結果、開
放電圧側から最大電力点ＷMAXを越えて、若干ながら短
絡電流側に移動した直後の太陽電池動作点であって、電
圧変化率αはそれほど大きくなっておらず、上限値βを
越えていない状態である。さらには、この点Ｓ３では、
点Ｓと同様、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ
出力電流信号Ｉoutの振幅ｒとの間には、上述した誤差
Ｇが残存している。この状態で、引き続いて期間Ｔ2の
間（点Ｓ３→点Ｘ）、制御量演算部２４やＰＷＭ変調制
御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒをそのまま維
持しつつ、インバータ出力電流信号Ｉoutの波形が電流
指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行う
と、所定の時間Ｔ3（Ｔ3≦Ｔ2）を経過しても、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの
振幅ｒとの間には、図１５（ｃ）に示すように、誤差Ｇ
が残存してしまう。そのため、誤差監視部２３では、所
定の時間Ｔ3経過後においても誤差Ｇが残存することを
検知すると、太陽電池動作点は、開放電圧側から最大電
力点ＷMAXを越えて短絡電流側に移動したと判断する。
は、点Ｓ２ら点Ｓ３までの期間Ｔ2の間、電流指令信号
Ｉrefの振幅Ｒが一定の増加率で増加し続けた結果、開
放電圧側から最大電力点ＷMAXを越えて、若干ながら短
絡電流側に移動した直後の太陽電池動作点であって、電
圧変化率αはそれほど大きくなっておらず、上限値βを
越えていない状態である。さらには、この点Ｓ３では、
点Ｓと同様、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ
出力電流信号Ｉoutの振幅ｒとの間には、上述した誤差
Ｇが残存している。この状態で、引き続いて期間Ｔ2の
間（点Ｓ３→点Ｘ）、制御量演算部２４やＰＷＭ変調制
御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒをそのまま維
持しつつ、インバータ出力電流信号Ｉoutの波形が電流
指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行う
と、所定の時間Ｔ3（Ｔ3≦Ｔ2）を経過しても、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの
振幅ｒとの間には、図１５（ｃ）に示すように、誤差Ｇ
が残存してしまう。そのため、誤差監視部２３では、所
定の時間Ｔ3経過後においても誤差Ｇが残存することを
検知すると、太陽電池動作点は、開放電圧側から最大電
力点ＷMAXを越えて短絡電流側に移動したと判断する。
【０１５４】誤差監視部２３は、以上のようにして太陽
電池動作点の位置を判断するのであるが、太陽電池動作
点を最大電力点ＷMAXに向けて移動させる操作は、電圧
変化監視部２２の太陽電池位置判断操作の後に行う太陽
電池動作点の移動操作と同様であるので、その説明は省
略する。
電池動作点の位置を判断するのであるが、太陽電池動作
点を最大電力点ＷMAXに向けて移動させる操作は、電圧
変化監視部２２の太陽電池位置判断操作の後に行う太陽
電池動作点の移動操作と同様であるので、その説明は省
略する。
【０１５５】電圧変化監視部２２と誤差監視部２３とを
併用して、太陽電池動作点の位置を判定しているインバ
ータ装置２０は次のような特徴がある。すなわち、日射
強度が急変する場合には、誤差監視部２２に比べて、電
圧監視部２２の方が速やかに太陽電池動作点の位置を判
定することができる。一方、日射強度が安定している場
合には、電圧監視部２２に比べて、誤差監視部２３の方
が、速やかに太陽電池動作点の位置を判定することがで
きる。そのため、電圧監視部２２と誤差監視部２３とを
併設しているインバータ装置２０は、日射強度が安定し
ている場合であっても、日射強度が急変した場合であっ
ても速やかに太陽電池動作点の位置を判定して最大電力
点ＷMAXに追従させることができる。以下、このことを
詳細に説明する。
併用して、太陽電池動作点の位置を判定しているインバ
ータ装置２０は次のような特徴がある。すなわち、日射
強度が急変する場合には、誤差監視部２２に比べて、電
圧監視部２２の方が速やかに太陽電池動作点の位置を判
定することができる。一方、日射強度が安定している場
合には、電圧監視部２２に比べて、誤差監視部２３の方
が、速やかに太陽電池動作点の位置を判定することがで
きる。そのため、電圧監視部２２と誤差監視部２３とを
併設しているインバータ装置２０は、日射強度が安定し
ている場合であっても、日射強度が急変した場合であっ
ても速やかに太陽電池動作点の位置を判定して最大電力
点ＷMAXに追従させることができる。以下、このことを
詳細に説明する。
【０１５６】電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ
出力電流信号Ｉoutの振幅ｒとの間の誤差Ｇの監視は周
期Ｔ毎に行っているので、日射強度が急変して太陽電池
動作点が短絡電流側に移動したことを誤差監視部２３が
判断するのには時間がかかる。
出力電流信号Ｉoutの振幅ｒとの間の誤差Ｇの監視は周
期Ｔ毎に行っているので、日射強度が急変して太陽電池
動作点が短絡電流側に移動したことを誤差監視部２３が
判断するのには時間がかかる。
【０１５７】これに対して、動作点電圧ＶMは、日射強
度が急変するとそれに対応して速やかに変化する。その
ため、動作点電圧ＶMの電圧変化率αや電圧変化の方向
（プラス，マイナスどちら側に変化するのか）を基にし
て太陽電池動作点の位置を判定している電圧変化監視部
２２では、日射強度が急変した場合であっても、太陽電
池動作点の位置を速やかに判定することができる。この
ように、日射強度が急変した場合には、電圧変化監視部
２２の方が、誤差監視部２３に比べて速やかに太陽電池
動作点の位置を判定することができる。
度が急変するとそれに対応して速やかに変化する。その
ため、動作点電圧ＶMの電圧変化率αや電圧変化の方向
（プラス，マイナスどちら側に変化するのか）を基にし
て太陽電池動作点の位置を判定している電圧変化監視部
２２では、日射強度が急変した場合であっても、太陽電
池動作点の位置を速やかに判定することができる。この
ように、日射強度が急変した場合には、電圧変化監視部
２２の方が、誤差監視部２３に比べて速やかに太陽電池
動作点の位置を判定することができる。
【０１５８】一方、電圧変化監視部２２において、開放
電圧側における電圧変化率αの上限として設定される上
限値βは、電圧変化率αの計算上の上限値β’に対して
ある程度の余裕をもって設定されている（β−β’≠
０）。これは、上限値βを計算上の値β’と同一に設定
すると、動作点電圧ＶMの検出等において、検出誤差等
により測定した電圧値が実際の電圧値より小さくなった
場合、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXより開放電圧
側にあるにもかかわらず、短絡電流側にあると誤判断を
下すことがある。このような誤判断を防止するために、
上限値βは計算上の上限値β’より若干大きい目に設定
せざるを得ない。
電圧側における電圧変化率αの上限として設定される上
限値βは、電圧変化率αの計算上の上限値β’に対して
ある程度の余裕をもって設定されている（β−β’≠
０）。これは、上限値βを計算上の値β’と同一に設定
すると、動作点電圧ＶMの検出等において、検出誤差等
により測定した電圧値が実際の電圧値より小さくなった
場合、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXより開放電圧
側にあるにもかかわらず、短絡電流側にあると誤判断を
下すことがある。このような誤判断を防止するために、
上限値βは計算上の上限値β’より若干大きい目に設定
せざるを得ない。
【０１５９】これに対して、最大電力点ＷMAX付近にお
ける動作点電圧の変化は小さく、太陽電池動作点が最大
電力点ＷMAXを越えて若干ながら短絡電流側に移動した
としても、そのときの電圧下降量λは極微小なものとな
る。そのため、電圧変化監視部２２は、電圧下降量λが
上限値βの余裕分を越えて（λ＞β−β’となって）初
めて、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXを越えて短絡
電流側に移動したと判断できる。つまり、電圧変化監視
部２２は、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXを越えて
短絡電流側に移動したとしても、電圧下降量λが上限値
βの余裕分を越える（λ≦β−β’）までは、短絡電流
側に移動したと判断できず、最大電力点ＷMAXを越えた
か否かの判定に若干の時間差が生じてしまう。したがっ
て、このような判断の時間差が生じる分、安定な日射強
度における電圧変化監視部２２の太陽電池動作点の位置
判定精度は、若干ながら低下せざるを得ない。
ける動作点電圧の変化は小さく、太陽電池動作点が最大
電力点ＷMAXを越えて若干ながら短絡電流側に移動した
としても、そのときの電圧下降量λは極微小なものとな
る。そのため、電圧変化監視部２２は、電圧下降量λが
上限値βの余裕分を越えて（λ＞β−β’となって）初
めて、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXを越えて短絡
電流側に移動したと判断できる。つまり、電圧変化監視
部２２は、太陽電池動作点が最大電力点ＷMAXを越えて
短絡電流側に移動したとしても、電圧下降量λが上限値
βの余裕分を越える（λ≦β−β’）までは、短絡電流
側に移動したと判断できず、最大電力点ＷMAXを越えた
か否かの判定に若干の時間差が生じてしまう。したがっ
て、このような判断の時間差が生じる分、安定な日射強
度における電圧変化監視部２２の太陽電池動作点の位置
判定精度は、若干ながら低下せざるを得ない。
【０１６０】これに対して、太陽電池動作点が最大電力
点ＷMAXを越えて短絡電流側に移動した直後から、電流
指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉout
の振幅ｒとの間の誤差Ｇは存続する。つまり、太陽電池
動作点が最大電力点ＷMAXを越えて短絡電流側に移動す
ることと、誤差Ｇが存続することとは、ほとんど同時に
発生する。そのため、誤差Ｇが存続するか否かで、太陽
電池動作点の位置を判定している誤差監視部２３では、
日射強度が安定している状態で、太陽電池動作点が最大
電力点ＷMAXを越えて短絡電流側に移動したことを瞬時
に判定することができる。このように、日射強度が安定
している場合には、誤差監視部２３の方が、電圧変化監
視部２２に比べて速やかに太陽電池動作点の位置を判定
することができる。
点ＷMAXを越えて短絡電流側に移動した直後から、電流
指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉout
の振幅ｒとの間の誤差Ｇは存続する。つまり、太陽電池
動作点が最大電力点ＷMAXを越えて短絡電流側に移動す
ることと、誤差Ｇが存続することとは、ほとんど同時に
発生する。そのため、誤差Ｇが存続するか否かで、太陽
電池動作点の位置を判定している誤差監視部２３では、
日射強度が安定している状態で、太陽電池動作点が最大
電力点ＷMAXを越えて短絡電流側に移動したことを瞬時
に判定することができる。このように、日射強度が安定
している場合には、誤差監視部２３の方が、電圧変化監
視部２２に比べて速やかに太陽電池動作点の位置を判定
することができる。
【０１６１】実施の形態３ 上記した実施の形態２では、電圧変化監視部２２と誤差
監視部２３とにより誤差Ｇが収束したか否かで太陽電池
動作点の位置を判定していたが、このインバータ装置３
０では、制御回路３１において、誤差監視部２３に代え
てパルス幅監視部３２を備えており、このパルス幅監視
部３２と電圧変化監視部２２とにより太陽電池動作点の
位置を判定している。なお、このインバータ装置３０
は、パルス幅監視部３２以外の構成およびその動作は実
施の形態２のインバータ装置２０と同様であり、それら
についての説明は省略する。
監視部２３とにより誤差Ｇが収束したか否かで太陽電池
動作点の位置を判定していたが、このインバータ装置３
０では、制御回路３１において、誤差監視部２３に代え
てパルス幅監視部３２を備えており、このパルス幅監視
部３２と電圧変化監視部２２とにより太陽電池動作点の
位置を判定している。なお、このインバータ装置３０
は、パルス幅監視部３２以外の構成およびその動作は実
施の形態２のインバータ装置２０と同様であり、それら
についての説明は省略する。
【０１６２】バルス幅監視部３２には、ＰＷＭ変調制御
部１５で得られたパルス列信号ＰＬが入力されており、
パルス幅監視部３２は入力されたパルス列信号ＰＬのパ
ルス幅ＰWを常時監視している。パルス列信号ＰＬのパ
ルス幅ＰWは太陽電池２の出力電力の変化に応じた所定
の規則性をもって変動するので、パルス幅ＰWの変化を
監視することにより、太陽電池出力特性曲線上の動作点
が最大電力点より開放電圧側にあるのか、短絡電流側に
あるのかを判断する。
部１５で得られたパルス列信号ＰＬが入力されており、
パルス幅監視部３２は入力されたパルス列信号ＰＬのパ
ルス幅ＰWを常時監視している。パルス列信号ＰＬのパ
ルス幅ＰWは太陽電池２の出力電力の変化に応じた所定
の規則性をもって変動するので、パルス幅ＰWの変化を
監視することにより、太陽電池出力特性曲線上の動作点
が最大電力点より開放電圧側にあるのか、短絡電流側に
あるのかを判断する。
【０１６３】すなわち、期間Ｔ1の間、制御量演算部２
４やＰＷＭ変調制御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振
幅Ｒを徐々に増加させつつ、インバータ出力電流信号Ｉ
outの波形が電流指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変
調制御を行うと、期間Ｔ1終了直後では、電流指令信号
Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの振幅ｒ
との間には、図１５（ａ）に示す誤差Ｇが残存する。
４やＰＷＭ変調制御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振
幅Ｒを徐々に増加させつつ、インバータ出力電流信号Ｉ
outの波形が電流指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変
調制御を行うと、期間Ｔ1終了直後では、電流指令信号
Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの振幅ｒ
との間には、図１５（ａ）に示す誤差Ｇが残存する。
【０１６４】この状態で、引き続いて期間Ｔ2の間、期
間Ｔ1終了時の電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを維持しつ
つ、誤差Ｇだけがなくなる、すなわち、インバータ出力
電流信号Ｉoutの波形が限りなく電流指令信号Ｉrefの波
形に近づくＰＷＭ変調制御を行う。そして、このような
制御を行う期間Ｔ2において、パルス幅監視部３２で
は、パルス列信号ＰＬのパルス幅ＰWが所定の時間Ｔ
3（所定の時間Ｔ3≦期間Ｔ2）内に、安定したパルス幅
に収束するか否かを監視する。そして、パルス幅ＰWが
が所定時間Ｔ3の間に安定したパルス幅に収束するので
あれば、太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAXより開放
電圧側にあると判断する。反対に、所定時間Ｔ3を経過
してもパルス幅ＰWが安定したパルス幅に収束しないの
であれば、太陽電池動作点は最大電力点ＷMAXより短絡
電流側にあると判断する。
間Ｔ1終了時の電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒを維持しつ
つ、誤差Ｇだけがなくなる、すなわち、インバータ出力
電流信号Ｉoutの波形が限りなく電流指令信号Ｉrefの波
形に近づくＰＷＭ変調制御を行う。そして、このような
制御を行う期間Ｔ2において、パルス幅監視部３２で
は、パルス列信号ＰＬのパルス幅ＰWが所定の時間Ｔ
3（所定の時間Ｔ3≦期間Ｔ2）内に、安定したパルス幅
に収束するか否かを監視する。そして、パルス幅ＰWが
が所定時間Ｔ3の間に安定したパルス幅に収束するので
あれば、太陽電池動作点は、最大電力点ＷMAXより開放
電圧側にあると判断する。反対に、所定時間Ｔ3を経過
してもパルス幅ＰWが安定したパルス幅に収束しないの
であれば、太陽電池動作点は最大電力点ＷMAXより短絡
電流側にあると判断する。
【０１６５】例えば、図９，図１０に示すように、最大
電力点ＷMAXより開放電圧側に位置する点Ｓは、点Ｑか
ら点Ｓまでの期間Ｔ1の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒ
が一定の増加率で増加し続けた直後の太陽電池動作点で
あり、点Ｓでは、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバ
ータ出力電流信号Ｉoutの振幅ｒとの間には、上述した
誤差Ｇが残存している。この状態で、引き続いて期間Ｔ
2の間（点Ｓ→点Ｓ２）、制御量演算部２４やＰＷＭ変
調制御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒをそのま
ま維持しつつ、インバータ出力電流信号Ｉoutの波形が
電流指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行
うと、所定の時間Ｔ3（Ｔ3≦Ｔ2）経過後では、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの
振幅ｒとの間には、図１５（ｂ）に示すように、誤差Ｇ
がほとんどなくなってしまい、これに伴って、パルス列
信号ＰＬのパルス幅ＰWは安定したパルス幅に収束して
してしまう。そのため、パルス幅監視部３２では、パル
ス幅ＰWが所定の時間Ｔ3を経過した後に安定したパルス
幅に収束することを検知すると、太陽電池動作点は、最
大電力点ＷMAXより開放電圧側に位置していると判断す
る。
電力点ＷMAXより開放電圧側に位置する点Ｓは、点Ｑか
ら点Ｓまでの期間Ｔ1の間、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒ
が一定の増加率で増加し続けた直後の太陽電池動作点で
あり、点Ｓでは、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバ
ータ出力電流信号Ｉoutの振幅ｒとの間には、上述した
誤差Ｇが残存している。この状態で、引き続いて期間Ｔ
2の間（点Ｓ→点Ｓ２）、制御量演算部２４やＰＷＭ変
調制御部１５が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒをそのま
ま維持しつつ、インバータ出力電流信号Ｉoutの波形が
電流指令信号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行
うと、所定の時間Ｔ3（Ｔ3≦Ｔ2）経過後では、電流指
令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの
振幅ｒとの間には、図１５（ｂ）に示すように、誤差Ｇ
がほとんどなくなってしまい、これに伴って、パルス列
信号ＰＬのパルス幅ＰWは安定したパルス幅に収束して
してしまう。そのため、パルス幅監視部３２では、パル
ス幅ＰWが所定の時間Ｔ3を経過した後に安定したパルス
幅に収束することを検知すると、太陽電池動作点は、最
大電力点ＷMAXより開放電圧側に位置していると判断す
る。
【０１６６】一方、例えば、図９，図１０に示す点Ｓ３
は、点Ｓ２ら点Ｓ３までの期間Ｔ2の間、電流指令信号
Ｉrefの振幅Ｒが一定の増加率で増加し続けた結果、開
放電圧側から最大電力点ＷMAXを越えて、短絡電流側に
移動した直後の太陽電池動作点であって、電圧変化率α
はそれほど大きくなっておらず、上限値βを越えていな
い状態である。さらには、この点Ｓ３では、点Ｓと同
様、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流
信号Ｉoutの振幅ｒとの間には、上述した誤差Ｇが存在
している。この状態で、引き続いて期間Ｔ2の間（点Ｓ
３→点Ｘ）、制御量演算部２４やＰＷＭ変調制御部１５
が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒをそのまま維持しつ
つ、インバータ出力電流信号Ｉoutの波形が電流指令信
号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行うと、所定
の時間Ｔ3（Ｔ3≦Ｔ2）を経過しても、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの振幅ｒと
の間には、図１５（ｃ）に示すように、誤差Ｇが残存し
てしまい、これに伴って、パルス列信号ＰＬのパルス幅
ＰWは安定したパルス幅に収束しなくなる。そのため、
誤差監視部２３では、所定の時間Ｔ3が経過しても、パ
ルス幅ＰWが安定したパルス幅に収束しないことを検知
すると、太陽電池動作点は、開放電圧側から最大電力点
ＷMAXを越えて短絡電流側に移動したと判断する。
は、点Ｓ２ら点Ｓ３までの期間Ｔ2の間、電流指令信号
Ｉrefの振幅Ｒが一定の増加率で増加し続けた結果、開
放電圧側から最大電力点ＷMAXを越えて、短絡電流側に
移動した直後の太陽電池動作点であって、電圧変化率α
はそれほど大きくなっておらず、上限値βを越えていな
い状態である。さらには、この点Ｓ３では、点Ｓと同
様、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒとインバータ出力電流
信号Ｉoutの振幅ｒとの間には、上述した誤差Ｇが存在
している。この状態で、引き続いて期間Ｔ2の間（点Ｓ
３→点Ｘ）、制御量演算部２４やＰＷＭ変調制御部１５
が、電流指令信号Ｉrefの振幅Ｒをそのまま維持しつ
つ、インバータ出力電流信号Ｉoutの波形が電流指令信
号Ｉrefの波形に近づくＰＷＭ変調制御を行うと、所定
の時間Ｔ3（Ｔ3≦Ｔ2）を経過しても、電流指令信号Ｉ
refの振幅Ｒとインバータ出力電流信号Ｉrefの振幅ｒと
の間には、図１５（ｃ）に示すように、誤差Ｇが残存し
てしまい、これに伴って、パルス列信号ＰＬのパルス幅
ＰWは安定したパルス幅に収束しなくなる。そのため、
誤差監視部２３では、所定の時間Ｔ3が経過しても、パ
ルス幅ＰWが安定したパルス幅に収束しないことを検知
すると、太陽電池動作点は、開放電圧側から最大電力点
ＷMAXを越えて短絡電流側に移動したと判断する。
【０１６７】誤差監視部２３は、以上のようにして太陽
電池動作点の位置を判断するのであるが、太陽電池動作
点を最大電力点ＷMAXに向けて移動させる操作は、電圧
変化監視部２２の太陽電池位置判断操作の後に行う太陽
電池動作点の移動操作と同様であるので、その説明は省
略する。
電池動作点の位置を判断するのであるが、太陽電池動作
点を最大電力点ＷMAXに向けて移動させる操作は、電圧
変化監視部２２の太陽電池位置判断操作の後に行う太陽
電池動作点の移動操作と同様であるので、その説明は省
略する。
【０１６８】また、このインバータ装置３０では、日射
強度が急変する場合には、パルス幅監視部３２に比べ
て、電圧監視部２２の方が速やかに太陽電池動作点の位
置を判定することができる。一方、日射強度が安定して
いる場合には、電圧監視部２２に比べて、パルス幅監視
部３２の方が、速やかに太陽電池動作点の位置を判定す
ることができる。そのため、電圧監視部２２とパルス幅
監視部３２とを併設しているインバータ装置３０は、日
射強度が安定している場合であっても、日射強度が急変
した場合であっても速やかに太陽電池動作点の位置を判
定して最大電力点ＷMAXに追従させることができる。そ
の理由は、実施の形態２で説明したのと同様であるの
で、省略する。
強度が急変する場合には、パルス幅監視部３２に比べ
て、電圧監視部２２の方が速やかに太陽電池動作点の位
置を判定することができる。一方、日射強度が安定して
いる場合には、電圧監視部２２に比べて、パルス幅監視
部３２の方が、速やかに太陽電池動作点の位置を判定す
ることができる。そのため、電圧監視部２２とパルス幅
監視部３２とを併設しているインバータ装置３０は、日
射強度が安定している場合であっても、日射強度が急変
した場合であっても速やかに太陽電池動作点の位置を判
定して最大電力点ＷMAXに追従させることができる。そ
の理由は、実施の形態２で説明したのと同様であるの
で、省略する。
【０１６９】以上で本発明の実施の形態の説明を終える
が、上述した各実施の形態では、電流制御型インバータ
装置において本発明を実施していたが、電圧制御型イン
バータ装置においても本発明は実施することができる。
この場合には、電圧変化監視部１７，２２，誤差監視部
２３ないしパルス幅監視部３２から出力される太陽電池
動作点の位置判定情報に基づいて、電圧指令信号（各実
施の形態の電流指令信号Ｉrefに替わる）の振幅もしく
は位相を制御すればよい。
が、上述した各実施の形態では、電流制御型インバータ
装置において本発明を実施していたが、電圧制御型イン
バータ装置においても本発明は実施することができる。
この場合には、電圧変化監視部１７，２２，誤差監視部
２３ないしパルス幅監視部３２から出力される太陽電池
動作点の位置判定情報に基づいて、電圧指令信号（各実
施の形態の電流指令信号Ｉrefに替わる）の振幅もしく
は位相を制御すればよい。
【０１７０】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
次のような効果が得られる。
次のような効果が得られる。
【０１７１】請求項１の効果 日射強度が急変した場合における太陽電池動作点の位置
を、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化により
瞬時に検知することができ、その分、太陽電池動作点の
位置検出精度が向上する。
を、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化により
瞬時に検知することができ、その分、太陽電池動作点の
位置検出精度が向上する。
【０１７２】請求項２，３の効果 太陽電池動作点の位置検出精度がさらに向上する。
【０１７３】請求項４の効果 太陽電池動作点の位置に基づいて、太陽電池動作点を速
やかに最大電力点に追従させることができるので、その
分、太陽電池等の直流電源の最大電力を効率よく取り出
すことが可能となる。
やかに最大電力点に追従させることができるので、その
分、太陽電池等の直流電源の最大電力を効率よく取り出
すことが可能となる。
【０１７４】請求項５の効果 太陽電池動作点の位置をさらに精度よく判断することが
できるようになり、その分、太陽電池等の直流電源の最
大電力をさらに効率よく取り出すことができる。
できるようになり、その分、太陽電池等の直流電源の最
大電力をさらに効率よく取り出すことができる。
【０１７５】請求項６の効果 太陽電池動作点を、最大電力点からの離間距離に応じ
て、速やかに最大電力点まで復帰させることができ、そ
の分、太陽電池等の直流電源の最大電力をさらに効率よ
く取り出すことに繋がる。
て、速やかに最大電力点まで復帰させることができ、そ
の分、太陽電池等の直流電源の最大電力をさらに効率よ
く取り出すことに繋がる。
【０１７６】請求項７の効果日射強度が急変する場合に
は、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を 監視することで太陽電池動作点を速やかに最大電力点に
追従させることができる。一方、日射強度が安定してい
る場合には、標準電流波形信号とインバータ出力電流波
形との間の誤差を監視することで、太陽電池動作点を速
やかに最大電力点に追従させることができる。これによ
り、太陽電池等の直流電源の最大電力を効率よく取り出
すことが可能となる。
は、単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を 監視することで太陽電池動作点を速やかに最大電力点に
追従させることができる。一方、日射強度が安定してい
る場合には、標準電流波形信号とインバータ出力電流波
形との間の誤差を監視することで、太陽電池動作点を速
やかに最大電力点に追従させることができる。これによ
り、太陽電池等の直流電源の最大電力を効率よく取り出
すことが可能となる。
【０１７７】請求項８の効果 インバータ出力を増加ないし減少操作している間に、単
位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視するこ
とでその監視結果を良好なものとする一方、インバータ
出力の無変化維持操作をしている間に、標準電流波形信
号とインバータ出力電流波形との間の誤差を監視するこ
とでその監視結果は良好なものとなる。これにより、太
陽電池動作点の位置検出精度が向上する。
位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視するこ
とでその監視結果を良好なものとする一方、インバータ
出力の無変化維持操作をしている間に、標準電流波形信
号とインバータ出力電流波形との間の誤差を監視するこ
とでその監視結果は良好なものとなる。これにより、太
陽電池動作点の位置検出精度が向上する。
【０１７８】請求項９の効果 インバータ出力を増加操作している間に、単位時間あた
りの太陽電池動作点の電圧変化を監視すると、その監視
結果の精度は良好なものとなる。一方、インバータ出力
の無変化維持操作をしている間に、標準電流波形信号と
インバータ出力電流波形との間の誤差を監視すると、そ
の監視結果の精度は良好なものとなる。このような精度
の高い監視結果に基づいて、太陽電池動作点の位置検出
するので、太陽電池動作点の位置検出精度が向上する。
りの太陽電池動作点の電圧変化を監視すると、その監視
結果の精度は良好なものとなる。一方、インバータ出力
の無変化維持操作をしている間に、標準電流波形信号と
インバータ出力電流波形との間の誤差を監視すると、そ
の監視結果の精度は良好なものとなる。このような精度
の高い監視結果に基づいて、太陽電池動作点の位置検出
するので、太陽電池動作点の位置検出精度が向上する。
【０１７９】請求項１０の効果 太陽電池動作点の位置の判定に基づいて、太陽電池動作
点を速やかに最大電力点に追従させることができ、その
分、太陽電池等の直流電源の最大電力を効率よく取り出
すことが可能となる。
点を速やかに最大電力点に追従させることができ、その
分、太陽電池等の直流電源の最大電力を効率よく取り出
すことが可能となる。
【０１８０】請求項１１の効果 日射強度が急変する場合には、単位時間あたりの太陽電
池動作点の電圧変化を監視することで太陽電池動作点を
速やかに最大電力点に追従させることができる。一方、
日射強度が安定している場合には、ＰＷＭ変調制御に用
いられるパルス列信号のパルス幅の変動を監視すること
で、太陽電池動作点を速やかに最大電力点に追従させる
ことができ、その分、太陽電池等の直流電源の最大電力
を効率よく取り出すことが可能となる。
池動作点の電圧変化を監視することで太陽電池動作点を
速やかに最大電力点に追従させることができる。一方、
日射強度が安定している場合には、ＰＷＭ変調制御に用
いられるパルス列信号のパルス幅の変動を監視すること
で、太陽電池動作点を速やかに最大電力点に追従させる
ことができ、その分、太陽電池等の直流電源の最大電力
を効率よく取り出すことが可能となる。
【０１８１】請求項１２の効果 インバータ出力を増加ないし減少操作している間に、単
位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視する
と、その監視結果の精度は良好なものとなる。一方、イ
ンバータ出力の無変化維持操作をしている間に、ＰＷＭ
変調制御に用いられるパルス列信号のパルス幅の変動を
監視すると、その監視結果の精度は良好なものとなる。
このような精度の高い監視結果に基づいて、太陽電池動
作点の位置検出するので、太陽電池動作点の位置検出精
度が向上する。
位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視する
と、その監視結果の精度は良好なものとなる。一方、イ
ンバータ出力の無変化維持操作をしている間に、ＰＷＭ
変調制御に用いられるパルス列信号のパルス幅の変動を
監視すると、その監視結果の精度は良好なものとなる。
このような精度の高い監視結果に基づいて、太陽電池動
作点の位置検出するので、太陽電池動作点の位置検出精
度が向上する。
【０１８２】請求項１３の効果 太陽電池動作点の位置の判定に基づいて、太陽電池動作
点を速やかに最大電力点に追従させることができ、その
分、太陽電池等の直流電源の最大電力を効率よく取り出
すことが可能となる。
点を速やかに最大電力点に追従させることができ、その
分、太陽電池等の直流電源の最大電力を効率よく取り出
すことが可能となる。
【０１８３】請求項１４の効果 太陽電池動作点の位置の判定に基づいて、太陽電池動作
点を精度よく最大電力点に追従させることができるよう
になり、その分、太陽電池等の直流電源の最大電力を効
率よく取り出すことが可能となる。
点を精度よく最大電力点に追従させることができるよう
になり、その分、太陽電池等の直流電源の最大電力を効
率よく取り出すことが可能となる。
【０１８４】請求項１５の効果 太陽電池動作点の位置を精度よく判断することができ、
その判断結果も基づいて、太陽電池等の直流電源から最
大電力を効果よく取り出すことが可能となる。
その判断結果も基づいて、太陽電池等の直流電源から最
大電力を効果よく取り出すことが可能となる。
【０１８５】また、直流入力電流、直流入力電圧等の外
部電圧を検出する構成および太陽電池の電力演算部、電
力比較部が不必要となり、その分、回路構成を簡単にし
てコストを抑えることができる。
部電圧を検出する構成および太陽電池の電力演算部、電
力比較部が不必要となり、その分、回路構成を簡単にし
てコストを抑えることができる。
【０１８６】請求項１６の効果 太陽電池動作点の位置に基づいて、太陽電池動作点を速
やかに最大電力点に追従させることができるようにな
り、その分、太陽電池等の直流電源から最大電力をより
効果よく取り出すことが可能となる。
やかに最大電力点に追従させることができるようにな
り、その分、太陽電池等の直流電源から最大電力をより
効果よく取り出すことが可能となる。
【０１８７】請求項１７の効果 日射強度が急変する場合であっても、日射強度が安定し
ている場合であっても、太陽電池動作点の位置を速やか
に判断することができ、その分、太陽電池動作点の位置
の判断精度が高まる。
ている場合であっても、太陽電池動作点の位置を速やか
に判断することができ、その分、太陽電池動作点の位置
の判断精度が高まる。
【０１８８】請求項１８の効果 太陽電池動作点の位置の判定に基づいて、太陽電池動作
点を速やかに最大電力点に追従させることができ、その
分、太陽電池等の直流電源から最大電力をより効果よく
取り出すことが可能となる。
点を速やかに最大電力点に追従させることができ、その
分、太陽電池等の直流電源から最大電力をより効果よく
取り出すことが可能となる。
【０１８９】請求項１９の効果 日射強度が急変する場合であっても、日射強度が安定し
ている場合であっても、太陽電池動作点の位置を速やか
に判断することができ、その分、太陽電池動作点の位置
の判断精度が高まる。
ている場合であっても、太陽電池動作点の位置を速やか
に判断することができ、その分、太陽電池動作点の位置
の判断精度が高まる。
【図１】本発明の実施の形態１に係るインバータ装置の
全体構成を示す図である。
全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態１のインバータ装置における電流指
令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示す
図である。
令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示す
図である。
【図３】実施の形態１のインバータ装置の動作点電圧と
出力電力との間の関係を示す図である。
出力電力との間の関係を示す図である。
【図４】実施の形態１のインバータ装置の動作点電圧と
出力電力ないしインバータ出力電流信号との間の関係を
示す図である。
出力電力ないしインバータ出力電流信号との間の関係を
示す図である。
【図５】実施の形態１のインバータ装置における電流指
令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示す
図である。
令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示す
図である。
【図６】実施の形態１のインバータ装置の動作点電圧と
出力電力ないしインバータ出力電流信号との間の関係を
示す図である。
出力電力ないしインバータ出力電流信号との間の関係を
示す図である。
【図７】実施の形態１のインバータ装置における電流指
令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示す
図である。
令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示す
図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るインバータ装置の
全体構成を示す図である。
全体構成を示す図である。
【図９】実施の形態２のインバータ装置における電流指
令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示す
図である。
令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示す
図である。
【図１０】実施の形態２のインバータ装置の動作点電圧
と出力電力との間の関係を示す図である。
と出力電力との間の関係を示す図である。
【図１１】実施の形態２のインバータ装置の動作点電圧
と出力電力ないしインバータ出力電流信号との間の関係
を示す図である。
と出力電力ないしインバータ出力電流信号との間の関係
を示す図である。
【図１２】実施の形態２のインバータ装置における電流
指令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示
す図である。
指令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示
す図である。
【図１３】実施の形態２のインバータ装置の動作点電圧
と出力電力ないしインバータ出力電流信号との間の関係
を示す図である。
と出力電力ないしインバータ出力電流信号との間の関係
を示す図である。
【図１４】実施の形態２のインバータ装置における電流
指令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示
す図である。
指令信号の振幅変化とそれに伴う動作点電圧の変化を示
す図である。
【図１５】実施の形態２のインバータ装置の電流指令信
号とインバータ出力電流信号との関係をそれぞれ示す図
である。
号とインバータ出力電流信号との関係をそれぞれ示す図
である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係るインバータ装置
の全体構成を示す図である。
の全体構成を示す図である。
【図１７】従来例のインバータ装置の全体構成を示す図
である。
である。
【図１８】従来例のインバータ装置の動作点電圧とイン
バータ出力電流信号との間の関係を示す図である。
バータ出力電流信号との間の関係を示す図である。
【図１９】従来例のインバータ装置の動作点電圧と出力
電力との間の関係を示す図である。
電力との間の関係を示す図である。
２ 太陽電池 ３ 商用電力系統 １３ 制御回路 １４ 制御量演算部 １５ ＰＷＭ変調制御部 １７ 電圧変化監視部 ２２ 電圧変化監視部 ２３ 誤差監視部 ３２ パルス幅監視部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹林 司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (19)
- 【請求項１】 太陽電池等の直流電源から発生する電力
を交流に変換し、負荷あるいは既存の商用電力系統に供
給するインバータの制御方法であって、 単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化を監視する
ことにより、太陽電池動作点を太陽電池出力持性曲線上
の最大電力点に追従させることを特徴とするインバータ
の制御方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のインバータの制御方法で
あって、 単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化の上限値を
設定し、この上限値と前記電圧変化とを比較すること
で、太陽電池特性曲線上における太陽電池動作点の位置
を判断することを特徴とするインバータの制御方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のインバータの制御方法で
あって、 インバータ出力の増加操作を行いながら、単位時間あた
りの太陽電池動作点の電圧変化を監視し、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、前記電圧変化が前
記上限値を越えない場合は太陽電池動作点が最大電力点
より開放電圧側にあると判断し、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、前記電圧変化が前
記上限値を越える場合は太陽電池動作点が最大電力点よ
り短絡電流側にあると判断することを特徴とするインバ
ータの制御方法。 - 【請求項４】 請求項３記載のインバータの制御方法で
あって、 太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判
断すると、インバータ出力増加操作を継続し、 太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側にある判断
すると、インバータ出力減少操作に切り替えることを特
徴とするインバータの制御方法。 - 【請求項５】 請求項２ないし４のいずれか記載のイン
バータの制御方法であって、 標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との間の誤
差がなくなるようにインバータをスイッチング制御し、
かつ、インバータ出力の増減操作を、標準電流波形信号
の振幅の増減により行うことを特徴とするインバータの
制御方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか記載のイン
バータの制御方法であって、 単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化の大きさに
応じて、インバータ出力の変化量を設定することを特徴
とするインバータの制御方法。 - 【請求項７】 太陽電池等の直流電源から発生する電力
を、標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との間
の誤差がなくなるようにフィードバック制御を行って交
流に変換し、負荷あるいは既存の商用電力系統に供給す
るインバータの制御方法であって、 単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化、および標
準電流波形信号とインバータ出力電流波形との間の誤差
を監視することにより、太陽電池動作点を太陽電池出力
持性曲線上の最大電力点に追従させることを特徴とする
インバータの制御方法。 - 【請求項８】 請求項７記載のインバータの制御方法で
あって、 インバータ出力の増加ないし減少操作と、インバータ出
力の無変化維持操作とを交互に繰り返しながら、単位時
間あたりの太陽電池動作点の電圧変化、および標準電流
波形信号とインバータ出力電流波形との間の誤差を監視
することを特徴とするインバータ制御方法。 - 【請求項９】 請求項７記載のインバータの制御方法で
あって、 インバータ出力の増加操作と、インバータ出力の無変化
維持操作とを交互に繰り返しながら、単位時間あたりの
太陽電池動作点の電圧変化、および標準電流波形信号と
インバータ出力電流波形との間の誤差を監視しており、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、前記電圧変化が上
限値を越えない場合、および前記誤差が所定時間内にな
くなる場合は、太陽電池動作点が最大電力点より開放電
圧側にあると判断し、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、前記電圧変化が上
限値を越える場合、および前記誤差が所定時間を経過し
てもなくならない場合は太陽電池動作点が最大電力点よ
り短絡電流側にあると判断することを特徴とするインバ
ータの制御方法。 - 【請求項１０】 請求項９記載のインバータの制御方法
であって、太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側
にあると判断すると、インバータ出力増加操作およびイ
ンバータ出力の無変化維持操作を継続し、 太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側にあると判
断すると、インバータ出力減少操作に切り替えることを
特徴とするインバータの制御方法。 - 【請求項１１】 太陽電池等の直流電源から発生する電
力を、標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との
間の誤差がなくなるようにＰＷＭ変調制御を行って交流
に変換し、負荷あるいは既存の商用電力系統に供給する
インバータの制御方法であって、 単位時間あたりの太陽電池動作点の電圧変化、およびＰ
ＷＭ変調制御に用いられるパルス列信号のパルス幅の変
動を監視することにより、太陽電池動作点を太陽電池出
力持性曲線上の最大電力点に追従させることを特徴とす
るインバータの制御方法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載のインバータの制御方
法であって、 インバータ出力の増加ないし減少操作と、インバータ出
力の無変化維持操作とを交互に繰り返しながら、単位時
間あたりの太陽電池動作点の電圧変化、およびＰＷＭ変
調制御に用いられるパルス列信号のパルス幅の変動を監
視することを特徴とするインバータ制御方法。 - 【請求項１３】 請求項１１記載のインバータの制御方
法であって、 インバータ出力の増加操作と、インバータ出力の無変化
維持操作とを交互に繰り返しながら、単位時間あたりの
太陽電池動作点の電圧変化、およびＰＷＭ変調制御に用
いられるパルス列信号のパルス幅変動を監視しており、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、前記電圧変化が上
限値を越えない場合、および前記パルス幅の変動が所定
時間内になくなる場合は、太陽電池動作点が最大電力点
より開放電圧側にあると判断し、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、前記電圧変化が上
限値を越える場合、および前記パルス幅の変動が所定時
間を経過してもなくならない場合は太陽電池動作点が最
大電力点より短絡電流側にあると判断することを特徴と
するインバータの制御方法。 - 【請求項１４】 請求項１３記載のインバータの制御方
法であって、 太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判
断すると、インバータ出力の増加操作およびインバータ
出力の無変化維持操作を継続し、 太陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側にあると判
断すると、インバータ出力減少操作に切り替えることを
特徴とするインバータの制御方法。 - 【請求項１５】 太陽電池等の直流電源から発生する電
力を交流に変換し、負荷あるいは既存の商用電力系統に
供給するインバータ装置であって、 インバータ出力の増加操作を行うインバータ制御部と、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位時間当たりの
太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越えない場合は太
陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断
する一方、太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、前記電
圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動作点が最大電
力点より短絡電流側にあると判断する電圧変化監視手段
と、 を備えることを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項１６】 請求項１５記載のインバータ装置であ
って、 インバータ制御部は、太陽電池動作点が最大電力点より
開放電圧側にあると電圧変化監視手段が判断すると、イ
ンバータ出力増加操作を継続し、太陽電池動作点が最大
電力点より短絡電流側にあると電圧変化監視手段が判断
すると、インバータ出力減少操作に切り替えるものであ
ることを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項１７】 太陽電池等の直流電源から発生する電
力を、標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との
間の誤差がなくなるようにフィードバック制御を行って
交流に変換し、負荷あるいは既存の商用電力系統に供給
するインバータ装置であって、 インバータ出力の増加操作を行うインバータ制御部と、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位時間当たりの
太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越えない場合は太
陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断
する一方、太陽電池動作点の電圧下降し、かつ、前記電
圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動作点が最大電
力点より短絡電流側にあると判断する電圧変化監視手段
と、 標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との間の誤
差が、所定時間内になくなる場合は、太陽電池動作点が
最大電力点より開放電圧側にあると判断する一方、前記
誤差が所定時間を経過してもなくならない場合は太陽電
池動作点が最大電力点より短絡電流側にあると判断する
誤差監視手段と、 を備えることを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項１８】 請求項１７記載のインバータ装置であ
って、 インバータ制御部は、太陽電池動作点が最大電力点より
開放電圧側にあると電圧変化監視手段ないし誤差監視手
段が判断すると、インバータ出力増加操作を継続し、太
陽電池動作点が最大電力点より短絡電流側にあると電圧
変化監視手段ないし誤差監視手段が判断すると、インバ
ータ出力減少操作に切り替えるものであることを特徴と
するインバータ装置。 - 【請求項１９】 太陽電池等の直流電源から発生する電
力を、標準電流波形信号とインバータ出力電流波形との
間の誤差がなくなるようにＰＷＭ変調制御を行って交流
に変換し、負荷あるいは既存の商用電力系統に供給する
インバータ装置であって、 インバータ出力の増加操作を行うインバータ出力制御部
と、 太陽電池動作点電圧が下降し、かつ、単位時間当たりの
太陽電池動作点の電圧変化が上限値を越えない場合は太
陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあると判断
する一方、太陽電池動作点の電圧が下降し、かつ、前記
電圧変化が上限値を越える場合は太陽電池動作点が最大
電力点より短絡電流側にあると判断する電圧変化監視手
段と、 ＰＷＭ変調制御に用いられるパルス列信号のパルス幅の
変動を監視し、パルス幅の変動が所定時間内になくなる
場合は太陽電池動作点が最大電力点より開放電圧側にあ
ると判断する一方、パルス幅の変動が所定時間を経過し
てもなくならない場合は太陽電池動作点が最大電力点よ
り短絡電流側にあると判断するパルス幅監視手段と、 を備えることを特徴とするインバータ装置。
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|---|---|---|---|
| JP29061496A JP3404620B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | インバータの制御方法およびインバータ装置 |
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| US08/770,509 US5719758A (en) | 1995-12-20 | 1996-12-20 | Inverter control method and inverter apparatus using the method |
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|---|---|---|---|
| JP29061496A JP3404620B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | インバータの制御方法およびインバータ装置 |
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|---|---|
| JPH10133755A true JPH10133755A (ja) | 1998-05-22 |
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ID=17758280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29061496A Expired - Fee Related JP3404620B2 (ja) | 1995-12-20 | 1996-10-31 | インバータの制御方法およびインバータ装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3404620B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006304383A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2012514805A (ja) * | 2009-01-07 | 2012-06-28 | パワー−ワン イタリイ ソチエタ ペル アチオーニ | 再生可能なエネルギー源から電力を取り出す方法及びシステム |
| JP2014204524A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社ダイヘン | 電力変換回路を制御する制御回路、および、当該制御回路を備えた電力変換装置 |
| JP2021093192A (ja) * | 2017-03-28 | 2021-06-17 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 電力制御システム |
| EP4033650A4 (en) * | 2020-12-09 | 2022-07-27 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | METHOD, DEVICE AND SYSTEM FOR CONTROLLING A POWER CONVERTER |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP29061496A patent/JP3404620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006304383A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP4735013B2 (ja) * | 2005-04-15 | 2011-07-27 | パナソニック株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2012514805A (ja) * | 2009-01-07 | 2012-06-28 | パワー−ワン イタリイ ソチエタ ペル アチオーニ | 再生可能なエネルギー源から電力を取り出す方法及びシステム |
| JP2014204524A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社ダイヘン | 電力変換回路を制御する制御回路、および、当該制御回路を備えた電力変換装置 |
| JP2021093192A (ja) * | 2017-03-28 | 2021-06-17 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 電力制御システム |
| EP4033650A4 (en) * | 2020-12-09 | 2022-07-27 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | METHOD, DEVICE AND SYSTEM FOR CONTROLLING A POWER CONVERTER |
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| JP3404620B2 (ja) | 2003-05-12 |
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